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16. September 2021
Mit Quantencomputing zur personalisierten Krebstherapie
Der IBM Q System One in Ehningen, auf den Fraunhofer exklusiven Zugriff hat, soll helfen, künftig neue Wege in der Krebstherapie zu beschreiten.
Der IBM Q System One in Ehningen, auf den Fraunhofer exklusiven Zugriff hat, soll helfen, künftig neue Wege in der Krebstherapie zu beschreiten.Bild: IBM Research

Um künftig individuell wirksame Therapiemethoden gegen Krebs zu entwickeln, will das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) als Partner des Fraunhofer-Kompetenznetzwerks Quantencomputing den Quantenrechner in Ehningen nutzen. Bis zu 100 Terabyte an individuellen, meist sehr heterogenen Daten fallen bei Krebspatienten oft im Laufe ihrer Krankheitsgeschichte an. Bislang können diese Informationen in ihrer Fülle aus Mangel an geeigneten Verarbeitungsmechanismen kaum effizient genutzt werden. So bleiben vielversprechende personalisierte Therapieansätze bei vielen Krebserkrankungen Theorie, die Patienten erhalten Standardbehandlungen.

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg will die Forschung auf diesem Gebiet nun mithilfe von Quantencomputing vorantreiben: „Wir wollen ergründen, wie wir mit einem Quantencomputer solche heterogenen Daten systematisch aufbereiten und nutzen können, um damit neue, gezieltere Wege zu finden für Patienten, bei denen Immuntherapien weniger wirksam sind“, sagt Dr. Niels Halama, Abteilungsleiter Translationale Immuntherapie am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und Oberarzt am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen.

Die mathematischen Grundlagen hat das Team des DKFZ bereits erarbeitet und erste Erfahrungen schon an anderen weltweit verfügbaren Systemen und an Simulatoren gesammelt. Es sei jedoch ein riesiger Unterschied, sagt Halama, ob man an einem Simulator mit perfekten Qubits arbeitet oder an einem richtigen Quantencomputer wie dem IBM Q System One in Ehningen. Erst dort sieht man, wie stabil er bei einer gewissen Komplexität läuft, wo Fallstricke sind, was möglich ist. Am Ehninger System wollen die Forschenden ihre Ideen nun anwendungsnah weiterentwickeln und konkretisieren. Um die Möglichkeiten von Quantencomputing für neue Krebstherapieansätze auch interdisziplinär zu erforschen, sucht das DKFZ-Team noch weitere Kooperationspartner aus verschiedenen Bereichen der Forschung und Industrie.

„Wir freuen uns sehr das DKZF als Kooperationspartner gewonnen zu haben“, sagt Prof. Raoul Klingner, Direktor Forschungsmanagement und -governance der Fraunhofer-Gesellschaft. „Der Einsatz des Quantencomputers in einem so komplexen und bedeutenden Feld wie der personalisierten Krebstherapie verdeutlicht das Potenzial, das Quantencomputing für die Medizin und zahlreiche Branchen darüber hinaus bietet.“

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