Medische dossiers van kankerpatiënten bevatten grote hoeveelheden data, tot wel 100 terabytes. Die data bestaat uit individuele, vaak zeer heterogene, gegevens. Denk daarbij aan bloed- en tumorwaarden, persoonlijke indicatoren, sequentie- en behandelingsgegevens, en nog veel meer. Het efficiënt gebruik van deze gegevens wordt vaak beperkt door het gebrek aan rekenkracht. Als gevolg hiervan blijft de mogelijkheid om veelbelovende gepersonaliseerde behandelmethoden te gebruiken onbenut waardoor patiënten standaardbehandelingen krijgen. Met behulp van quantum computing kan deze mogelijkheid wellicht ontsloten worden, zo wordt nu onderzocht.
Quantum computing
Het Duitse kankeronderzoekscentrum (DKFZ) onderzoekt de mogelijkheid om quantum computing te gebruiken en zo het onderzoek op dit gebied, de ontwikkeling van gepersonaliseerde kankerbehandelingen, vooruit te helpen.
"We willen onderzoeken hoe we deze heterogene gegevens systematisch kunnen verwerken en gebruiken met behulp van een quantum computer. Doel van het onderzoek is om te bepalen of en hoe we nieuwe en meer gerichte opties kunnen identificeren voor patiënten die niet zo goed reageren op immuuntherapieën. De centrale vraag bij het onderzoek is om er achter te komen welke patiënt baat kan hebben bij welke behandeling en hoe", aldus dr. Niels Halama, afdelingshoofd translationele immunotherapie bij het DKFZ.
"Het gebruik van quantum computing in een werkgebied dat zo complex en belangrijk is als gepersonaliseerde kankertherapie, benadrukt het potentieel dat quantum computing biedt voor de geneeskunde en tal van andere industrieën", vertelt prof. Raoul Klingner, directeur Research Management and Governance bij de Fraunhofer-Gesellschaft.
Simulatie versus werkelijkheid
Het team van onderzoekers van het DKFZ heeft na het uitwerken van de wiskundige principes al een aantal eerste werkzaamheden uitgevoerd met behulp van andere wereldwijd beschikbare systemen en simulatoren.
Er is echter een groot verschil tussen het werken aan een simulator met perfecte quantumbits en werken aan een echte kwantumcomputer zoals het IBM Q System One in Ehningen. "Pas bij dat laatste zie je hoe stabiel de zaken zijn op een bepaald niveau van complexiteit, waar de valkuilen zijn en wat er mogelijk is", aldus Halama.
De onderzoekers willen de quantum computer in Ehningen nu gebruiken om hun ideeën via een toepassingsgerichte aanpak verder te ontwikkelen en vorm te geven. Het doel is om erachter te komen welke algoritmen geschikt zijn om de betreffende informatie te verwerken en hoe deze, indien nodig, kunnen worden aangepast of doorontwikkeld, maar ook hoe bijvoorbeeld foutcorrecties verder kunnen worden geoptimaliseerd.
Het Nederlands Kanker Instituut, de Universiteit van Amsterdam (UvA) en Elekta maakten enkele weken geleden bekend dat zij nieuwe AI-strategieën willen ontwikkelen om precisieradiotherapie te verbeteren. Dit is een ander voorbeeld van hoe moderne, geavanceerde, technologieën kunnen bijdragen aan de verbeterde, gepersonaliseerde, behandeling van kanker.
