Quantencomputer: Boehringer Ingelheim leistet mit Google Pionierarbeit für die Pharmaforschung

Als forschungsorientiertes Pharmaunternehmen stehen Forschung und Entwicklung im Mittelpunkt unserer Arbeit. Fast alle Prozesse unserer pharmazeutischen Forschung und Entwicklung sind computerbasiert – von der Wirkstoffentdeckung bis zur Markteinführung. Dabei haben uns Computer bereits zu unzähligen bahnbrechenden medizinischen Lösungen geführt. Im Laufe der Jahre sind wir Experten für computerbasierte Wirkstoffentwicklung sowie Prozessmodellierung geworden.

Trotz dieser technischen Errungenschaften kommen klassische Computer an ihre Grenzen. Ihre Fähigkeiten sind begrenzt, wenn es darum geht, bestimmte komplexe Prozesse auszuführen, die insbesondere in der Frühphase pharmazeutischer Forschung und Entwicklung grundlegend sind. Hier kommen Quantencomputer ins Spiel.

Quantencomputer haben weitaus größere Leistungskapazitäten als klassische Computer. Sie können Aufgaben exponentiell schneller lösen als gewöhnliche Geräte. Schätzungen zufolge benötigt ein Quantencomputer nur 200 Sekunden um eine Aufgabe zu lösen, für die ein klassischer Computer die enorme Zeitspanne von 10.000 Jahren benötigt.^*

Boehringer Ingelheim sieht enormes Potenzial für die Anwendung von Quantencomputern für die pharmazeutische Forschung und Entwicklung. Im Januar 2021 ist das Unternehmen daher eine Partnerschaft mit Google Quantum AI (Google) eingegangen, eines der führenden Technologieunternehmen im Bereich Quantum Computing.

„Unser Ziel ist es, gemeinsam mit Google, die Anwendung von Quantum Computing für die pharmazeutische Forschung und Entwicklung auf den Weg zu bringen und damit weiterhin einen entscheidenden Beitrag für den medizinischen Fortschritt für Patienten auf der ganzen Welt zu leisten“, sagt Michel Pairet, Vorstandsmitglied bei Boehringer Ingelheim und verantwortlich für die Innovation Unit des Unternehmens.

Die Partnerschaft zwischen Google und Boehringer Ingelheim konzentriert sich auf die Erforschung und Anwendung von innovativen Anwendungsmöglichkeiten für Quantencomputer in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung, insbesondere bei Molekulardynamik-Simulationen. Heutige Computer können wegen ihrer Algorithmenstruktur nicht viele der wirklich komplexen Herausforderungen meistern, die grundlegend für die frühen Phasen pharmazeutischer Forschung und Entwicklung sind, darunter insbesondere Simulationen und Analysen von für den Krankheitsmechanismus relevanten Molekülen. Quantum Computing besitzt das Potenzial, viel größere Moleküle als derzeit möglich genau zu simulieren und zu vergleichen: Dadurch ergeben sich neue Möglichkeiten für pharmazeutische Innovationen und Therapien für ein breites Spektrum an Krankheiten, wodurch man einen weiteren Beitrag zur Verbesserung der Gesundheit von Mensch und Tier auf der ganzen Welt leisten könnte.

Dank schnellerer Analyse- und Verarbeitungsoptionen könnte sich die Zeit von der Erforschung eines Wirkstoffs bis zur Markteinführung eines Medikaments verkürzen. Durch eine schnellere Wertschöpfungskette könnten innovative Lösungen möglicherweise schneller dort ankommen, wo sie benötigt werden – von Menschen und Tieren, Ärzten und Tierärzten.

Boehringer Ingelheim plant daher erhebliche Investitionen in den kommenden Jahren, um das Potenzial von Quantum Computing voll auszuschöpfen. Das Unternehmen hat bereits hierfür ein Quantum-Forschungslabor mit herausragenden Experten aus Wissenschaft, Industrie und Quantum-Providern gebildet. Weitere Partnerschaften aus Wissenschaft und Industrie werden die Teams ergänzen und bei ihrer Arbeit hauptsächlich von Kollegen aus der Innovation Unit und der IT unterstützt.

*Arute, F., Arya, K., Babbush, R. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. Nature 574, 505–510 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5