Mit Quantenwissenschaft und AWS-Technologie zu bahnbrechenden Therapien

Qubit Pharmaceuticals revolutioniert die Arzneimittelforschung mithilfe von Quantenphysik und AWS Cloud-Computing. Das innovative TechBio-Unternehmen entwickelt digitale Zwillinge von Krankheitszielen, um neuartige Moleküle für bislang unbehandelbare Erkrankungen zu entdecken und sicherere, wirksamere Therapien zu ermöglichen.

Das AWS Pioneers Project stellt europäische Innovatoren ins Rampenlicht und zeigt ihre außergewöhnliche Arbeit und wie sie AWS Cloud- und KI-Technologien nutzen, um positive gesellschaftliche Veränderungen zu bewirken – Qubit Pharmaceuticals, ein Unternehmen, das Quantenphysik zur Entwicklung lebensverändernder Behandlungen für schwere Krankheiten nutzt, ist einer dieser Pioniere.

Das TechBio-Unternehmen Qubit Pharmaceuticals steht an der Spitze bei der Nutzung von Quantenwissenschaft und -computing, um die Entdeckung neuartiger Moleküle zu revolutionieren – für sicherere und wirksamere Therapien. Das ambitionierte Ziel des Unternehmens ist es, Krankheitsziele im menschlichen Körper anzugehen, die bislang aufgrund ihrer Komplexität unberührt geblieben sind.

Qubit Pharmaceuticals hat innovative Werkzeuge und Methoden entwickelt, um die Arzneimittelforschung zu beschleunigen. Im Zentrum steht dabei die Entwicklung hochpräziser digitaler Zwillinge krankheitsverursachender Zielstrukturen. Diese digitalen Zwillinge ermöglichen es den Forscher:innen, den gesamten Wirkstoffentwicklungsprozess in silico – also mittels Computersimulation – durchzuführen, statt in herkömmlichen Laborexperimenten. Der dafür notwendige Rechenaufwand ist enorm – mithilfe von AWS konnte das Unternehmen jedoch ganz neue Möglichkeiten erschließen. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ATLAS, eine hochmoderne Plattform, die auf AWS läuft und derzeit sieben aktive Wirkstoffforschungsprojekte unterstützt – mit Schwerpunkten in der Onkologie und bei Entzündungserkrankungen.

RNA-Komplexität entschlüsseln

Zwei dieser Projekte befassen sich mit RNA (Ribonukleinsäure) – einem zentralen, aber äußerst komplexen therapeutischen Ziel. Mithilfe quantenchemischer Methoden modelliert Qubit Pharmaceuticals das Verhalten einzelner Elektronen über die Zeit und erstellt präzise 3D-Darstellungen der RNA-Dynamik. Diese Genauigkeit ermöglicht das Design von kleinen Molekülen, die RNA gezielt beeinflussen können – mit enormem therapeutischem Potenzial. Diese kleinen Moleküle lassen sich einfach herstellen und oral verabreichen – sie sind daher ein vielversprechender Behandlungsansatz für komplexe Zielstrukturen.

Die Zusammenarbeit mit AWS bringt Qubit Pharmaceuticals viele Vorteile. Auch die Forschungspartner des Unternehmens profitieren: Kürzlich erhielt das akademische Labor von Mitgründer Prof. Jean-Philip Piquemal an der Sorbonne Université einen AWS-Forschungszuschuss in Höhe von 1 Million US-Dollar. Damit konnte die bisher größte molekulare Simulation mit polarisierbaren Kraftfeldern durchgeführt werden – und lieferte entscheidende Erkenntnisse darüber, wie Viren dem Immunsystem entkommen.

Quantencomputing und KI: Die Zukunft der Arzneimittelforschung

Obwohl sich das Quantencomputing noch in einem frühen Stadium befindet, hat Qubit Pharmaceuticals bereits begonnen, die Technologie in seine Prozesse zu integrieren. Schon vor sechs Jahren testete das Unternehmen Quantenmodelle auf Hochleistungsrechnern und untersucht heute mithilfe von AWS-Cloudtechnologie konkrete Quantenalgorithmen. Trotz aller Herausforderungen blickt Qubit Pharmaceuticals optimistisch in die Zukunft. Das Unternehmen plant, seine Quantenalgorithmen weiter zu skalieren, die Rechenplattformen zu optimieren und gemeinsam mit AWS neue Forschungsfelder zu erschließen.

Marion Pierfitte, Chief Operating Officer bei Qubit Pharmaceuticals: „Der Unterschied zwischen unserem Ansatz und herkömmlichem, computerunterstütztem Arzneimitteldesign liegt in der bahnbrechenden Präzision und unübertroffenen Genauigkeit unserer Technologien. Mehr als 70 % der Krankheitsziele im menschlichen Körper gelten als zu komplex – und bleiben deshalb unbearbeitet. Das wollen wir ändern! Wir wollen unsere bisherigen Methoden mit klassischem Computing weiter verbessern und meistern – und dann neue Technologien wie Quantencomputing und neuronale Netze integrieren, um unsere Prozesse weiter zu beschleunigen. AWS unterstützt die Grundlagenforschung, die es uns ermöglicht, die Grenzen der Arzneimittelentwicklung zu verschieben – nicht nur mit einem Forschungszuschuss, sondern auch mit der Infrastruktur. Wir können flexibel mit anderen AWS-Nutzern kooperieren, sind geografisch unabhängig und können unsere Rechenkapazitäten flexibel skalieren."