By kenna hughes-castleberry publicado el 11 de noviembre de 2022
El cuidado de la salud es quizás una de las industrias más lucrativas a nivel mundial, ya que requiere más de 10% del PIB de la mayoría países desarrollados. Desde el desarrollo de nuevos medicamentos hasta la asignación de atención al paciente, hay muchas áreas diferentes dentro de la industria de la salud que pueden beneficiarse significativamente de la computación cuántica. Con grandes cantidades de datos de pacientes y preocupaciones sobre la seguridad y la privacidad de los pacientes, los casos de uso de atención médica ya se pueden procesar con los desarrollos actuales en computadoras cuánticas. “El recocido cuántico resuelve problemas que son problemas de optimización, cosas como cadena de suministro optimización, encontrar mejores medicamentos y, por supuesto, pensar en cómo participar en mejores ensayos clínicos”, explicó el CEO y fundador de polarisqb, Shahar Keinan. Polaris es una de las empresas líderes que utiliza la computación cuántica para optimizar diseño de drogas, solo uno de los muchos subsectores destacados dentro de la industria de la salud.
Salud y Medicamentos
Los medicamentos y el diseño de medicamentos son solo dos factores dentro de la industria de la salud que ayudan con el bienestar del paciente. “Realmente recién ahora estamos comenzando a evaluar esto”, agregó Keinan. “Porque si puedes diseñar medicamentos que serán mejores, serán más eficientes y tendrán menos efectos secundarios, ¿verdad? Medicamentos más seguros significa que el resto del proceso de desarrollo de fármacos va a ser más rápido y más barato. Y eso significa que el costo de sus medicamentos va a bajar, lo que significa que puede desarrollar medicamentos para poblaciones de pacientes más pequeñas”. Con la tecnología cuántica siendo utilizada en ambos simulaciones químicas y optimizaciones para el desarrollo de medicamentos, esto puede reducir significativamente los costos de producción de estos medicamentos. Como dijo Keinan, esto libera a las compañías farmacéuticas para buscar curas para dolencias más específicas. Si bien las compañías farmacéuticas actuales se dirigen principalmente a poblaciones enfermas más grandes, ya que hay una mayor ganancia, la computación cuántica puede reducir la restricción y permitir la investigación de nuevos medicamentos para otras enfermedades.
Una forma específica en que la computación cuántica puede ayudar en el diseño de fármacos es mediante el estudio del plegamiento de proteínas. La simulación y el análisis del proceso de plegado no solo ayudarían con descubrimiento de medicamento, pero también tiene implicaciones más amplias para otras subindustrias como nutrición, oncología y otras. Según un artículo reciente de Booz-Allen: "Usando un algoritmo cuántico llamado Variational Quantum Eigen-solver, es posible producir una representación estadística de posibles pliegues en una cadena de aminoácidos, con el resultado de una predicción de la configuración de proteínas que observaríamos en la naturaleza". Polaris lleva este proceso un paso más allá al observar la toxicidad potencial de las moléculas a medida que pasan a través de la barrera hematoencefálica del cerebro. “Estamos encontrando moléculas que se unen a la proteína que pasa al cerebro y que son menos tóxicas, en una sola optimización, no en tres pasos diferentes”, afirmó Keinan. “Así es como acortamos la línea de tiempo”.
Cuántica y Diagnóstico
Más allá del descubrimiento de fármacos, la computación cuántica también puede ayudar significativamente con diagnóstico de enfermedad. Los hospitales y las clínicas ya están utilizando IA y máquina de aprendizaje para ayudar a detectar posibles enfermedades o tumores en los resultados e imágenes de las pruebas de los pacientes. “Entonces, todo lo relacionado con el aprendizaje automático tiene el potencial de acelerarse con la cuántica, especialmente cuando se trata de grandes cantidades de datos”, explicó. Amir Naveh, Co-Fundador y Director de Producto (CPO) de Tecnologías Classiq, una empresa de computación cuántica líder en el mercado. Con la IA logrando avances significativos en la aceleración de la detección de enfermedades, parece que la computación cuántica, combinada con la IA, creará cambios significativos en la industria de la salud. empresario de IA gary cazador elaborado sobre estas predicciones en un 2021 Forbes artículo, escribiendo “La computación cuántica será otra herramienta útil para encontrar respuestas a enfermedades como el Parkinson, el cáncer y otras dolencias que tantas vidas se cobran cada día”. Como advierten los expertos sobre las crecientes amenazas de enfermedades no diagnosticadas como cáncer colonrectal en las generaciones más jóvenes, la computación cuántica puede crear un sistema de alerta más temprano, lo que hace que la detección temprana sea más fácil y accesible para una audiencia más amplia.
Computación cuántica y atención al paciente en centros de salud
Con virus como el COVID-19 abrumando los sistemas hospitalarios, muchos expertos están recurriendo a la computación cuántica para hacer frente a la cuellos de botella de más pacientes que médicos o camas de hospital. El momento de solucionar estos cuellos de botella es más evidente que nunca, ya que la Organización Mundial de la Salud (OMS) predice que para 2030, Habrá un déficit de casi 10 millones de proveedores de salud, incluidos médicos y enfermeras. Este cuello de botella solo puede empeorar si ocurre otra pandemia global, creando una necesidad apremiante de usar tecnología cuántica para ayudar a resolver esos problemas. Debido a que muchos de estos cuellos de botella se pueden resolver mediante algoritmos de optimización, la computación cuántica puede ayudar a crear procesos de atención más eficientes, así como una mejor asignación de recursos como medicamentos o camas de hospital. “Quantum puede ayudar a todo este dominio”, agregó Naveh. “La atención real a los pacientes, que es todo, desde poder brindar un apoyo óptimo a los pacientes hasta poder asegurarse de que haya detección de fraude en estas instalaciones”. Con registros médicos que contienen información confidencial del paciente, la computación cuántica puede proporcionar un nivel adicional de seguridad a través de cifrado procesos. Dado que la computación cuántica está siendo aclamada como una amenaza para los niveles actuales de ciberseguridad, puede ayudar a allanar el camino para nuevos niveles de seguridad digital, especialmente para los registros de pacientes y otros tipos de información confidencial.
Con sus muchos beneficios diferentes, no sorprende que la tecnología cuántica ya se esté aplicando a la industria de la salud y continuará transformando la industria en el futuro. Como dijo Fowler en una entrevista con Dentro de la tecnología cuántica, “El mundo ha cambiado fundamentalmente para todos nosotros. El uso de computadoras cuánticas que son 100 millones de veces más rápidas que las supercomputadoras más rápidas nos permitirá hacer lo que tomaría 10,000 años en 200 segundos. Imagine la posibilidad de que se descubran fármacos y otras áreas de la tecnología de la salud que tengan un impacto en nuestras vidas”.
Kenna Hughes-Castleberry es redactora de Inside Quantum Technology y comunicadora científica en JILA (una asociación entre la Universidad de Colorado Boulder y el NIST). Sus ritmos de escritura incluyen tecnología profunda, metaverso y tecnología cuántica.
