La computación cuántica, al servicio del descubrimiento de nuevos fármacos

Desarrollar un medicamento no es tarea fácil, ni rápida ni mucho menos barata. De hecho, en investigar un nuevo fármaco suele tardarse entre diez y doce años, con una probabilidad poco alentadora de éxito: apenas el 12% de las moléculas logran pasar todos los ensayos clínicos.

En el libro Cómo se fabrica un medicamento, se exponen estas cifras y otras muchas que revelan la enorme dificultad a la que los científicos se enfrentan para lograr tratamientos que nos ayuden a luchar contra las enfermedades más crueles y extendidas de nuestra sociedad.

En un caso al uso, tras varios años de trabajo se caracterizan hasta 10.000 moléculas potenciales, de las que apenas 250 pasan a fases preclínicas, otras diez alcanzan los ensayos clínicos en humanos... y solo una -con una pizca de suerte- consigue convertirse en un medicamento que llegue a todos los pacientes.

Según datos de Merck, cuesta más de 1,6 millones de euros llevar un nuevo medicamento el mercado. Y es una cantidad que no para de crecer: hace ocho años, era un 68% más económico dar vida a un tratamiento que ahora mismo.

Por ello, cualquier tecnología que acelere estos plazos y reduzca los millones que se dedican a cada uno de estos proyectos de investigación es acogida con enorme interés por parte de la industria farmacéutica. Una de estas promesas no es otra que la computación cuántica.

Para los neófitos en la materia, los ordenadores cuánticos pueden incorporar distintos estados de los fotones o electrones (en lugar del clásico chip), los cuales funcionan mediante superposición y entrelazamiento. Conseguimos así multiplicar exponencialmente la capacidad de llevar a cabo cálculos complejos. Operaciones que, casualmente, son las necesarias para encontrar las moléculas adecuadas para combatir una dolencia.

Son razones más que suficientes para que los grandes nombres del sector farmacéutico hayan unido fuerzas en torno a la iniciativa Quantum Computing Task Force (QCTF): un proyecto para impulsar esta línea de trabajo en la que encontramos desde las grandes multinacionales -como Merck, Bayer, Roche o Novartis-, firmas tecnológicas -Intel, IBM, Google o Microsoft- y universidades de la talla del MIT, Harvard, Oxford o Cambridge.

Descubrir nuevos fármacos

Entrando en materia, encontramos a algunas compañías del sector 'pharma' cuyas manos están ya en la masa. Una de ellas es Roche, que acaba de sellar una alianza con Cambridge Quantum Computing (CQC) para acelerar su investigación en torno a enfermedades como el Alzheimer.

En concreto, ambas entidades están trabajando con algoritmos cuánticos de fase intermedia ruidosa (NISQ) para el descubrimiento y desarrollo de fármacos en etapa temprana. 

"La colaboración será reconocida como uno de los esfuerzos de investigación más importantes en el campo de la computación cuántica hasta la fecha, y se esfuerza por permitir el desarrollo de terapias inspiradas en la cuántica de próxima generación", defienden desde la alianza.

CQC no es quizás una compañía tan conocida por el gran público como otros de los contendientes en la carrera cuántica. Pero el hecho de que un coloso como Roche se haya asociado con esta casa no es casual ni una aventura alocada: CQC recaudó el pasado año 45 millones de dólares en una ronda de financiación en la que participaron Honeywell Ventures, IBM Ventures, JSR Corporation, Serendipity Capital, Alvarium Investments y Talipot Holdings, entre otros referentes del sector.

Siguiendo los pasos de Boehringer Ingelheim

Otro ejemplo de aplicaciones inmediatas de la computación cuántica en estas lides es el de Boehringer Ingelheim. En esta ocasión, la farmacéutica ha confiado en Google para construir su propio laboratorio cuántico con el que simular la mecánica biológica del cuerpo a nivel molecular y ayudar a descubrir nuevos tratamientos.

Se trata de un proyecto a tres años vista en el que se coordinarán ese nuevo laboratorio con la división de inteligencia artificial cuántica del popular buscador. La colaboración irá acompañada de inversiones adicionales -no detalladas- en aprendizaje automático y ciencia de datos, así como en biomarcadores y terapias con tecnología digital.

"El modelado extremadamente preciso de sistemas moleculares se anticipa ampliamente como una de las aplicaciones más naturales y potencialmente transformadoras de la computación cuántica", explicó Ryan Babbush, jefe de algoritmos cuánticos de Google, durante el anuncio de esta colaboración.