Nacida en 2020, Qubit Pharmaceuticals, de tecnología profunda, se ha dedicado desde entonces a desarrollar candidatos a fármacos nuevos, más seguros y eficaces. Para ello, también está trabajando, en paralelo, en trabajos de investigación más fundamentales, centrados en particular en la computación cuántica. Un ámbito en el que recientemente ha realizado importantes avances, según revelaron su director general y su director científico durante una rueda de prensa organizada este verano.
« Avanzamos, paso a paso, hacia la computación cuántica. » Esta es la observación que nos presentó, a principios de 2021, Robert Marino, director general de la joven empresa Qubit Pharmaceuticals. Desde su creación en 2020, la deeptech parisina ha centrado sus esfuerzos en la simulación y el modelado molecular acelerados por la computación híbrida, un enfoque que combina la computación de alto rendimiento (HPC[1]) y la computación cuántica – con un objetivo central: descubrir nuevos fármacos.
Ante esta perspectiva de crecimiento de la computación cuántica que mencionaba su director, la start-up ha optado, desde sus inicios, por tomar la delantera… “Necesitamos hoyPreparémonos hoy para la transición cuántica, para poder satisfacer las necesidades de nuestros clientes, cuando llegue el momento. », nos explicó, de hecho, todavía en 2021, el mismo Robert Marino.
Casi cuatro años después, está claro que Qubit Pharmaceuticals ha acertado, como lo demuestran los importantes avances que ha realizado y que levantó el velo el verano pasado, en el marco de una conferencia de prensa organizada en el vivero Paris Biotech Santé Cochin que lo acoge. “ Resultados bastante excepcionales, que ahora permitenconsiderar, en el corto plazo, lauso de lacomputación cuántica en producción », como anunció, en el preámbulo de este encuentro de verano con la prensa, Robert Marino.
Emulación: qubits antes de qubits
Además de su labor de investigación aplicada, centrada en el codiseño de moléculas terapéuticas junto a CRO[2] Francés (leer en el cuadro a continuación), la empresa, que hoy cuenta con unos sesenta empleados, lleva a cabo un importante programa de investigación más fundamental en el campo de la computación de alto rendimiento y la computación cuántica, y tiene su propia grupo centro de cálculo, situado al norte de París. Una herramienta particularmente poderosa, compuesta por más de 200 GPU[3] – que utiliza tanto para sus necesidades en términos de computación de alto rendimiento y entrenamiento de algoritmos de IA, como también para una aplicación directamente vinculada a la computación cuántica: la emulación de qubit.
« De hecho, es posible emular una computadora cuántica en una computadora clásica », esquematiza Jean-Philip Piquemal, profesor de la Universidad de la Sorbona, cofundador y director científico de Qubit Pharmaceuticals. Una posibilidad que ha llevado a la deeptech a desarrollar su propio emulador: Hyperion-1. “ Nos parecía importante no esperar y empezar ahora a desarrollar el software que se ejecutará mañana en ordenadores cuánticos reales. », subraya Jean-Philip Piquemal.
Gracias a esta herramienta, la empresa logró, como anunció a finales del año pasado, emular 40 qubits llamados “lógicos”, ensamblajes de qubits físicos que permiten corregir los errores -y son numerosos- que surgen. en particular del fenómeno de la decoherencia cuántica.
40 qubits lógicos… Todavía muy lejos de los aproximadamente 250 que se esperaba que fueran necesarios para resolver con precisión la ecuación de Schrödinger y así lograr determinar, tan fielmente como experimentalmente, ciertas propiedades de pequeñas moléculas como el dihidrógeno (H2), o hidruro de litio (LiH). “ A esto se le llama precisión química: lograr un resultado de cálculo indistinguible del experimento », explica Jean-Philip Piquemal.
Computación híbrida, una apuesta ganadora
Y, sin embargo, Qubit Pharmaceuticals lo consiguió, como reveló durante este encuentro con la prensa organizado el pasado mes de julio. Y esto, además, sin siquiera explotar todo el potencial de su emulador Hyperion-1: de hecho, le bastaban una veintena de qubits (una treintena, como máximo, para determinadas moléculas), como nos explica su director científico: “ Todo el mundo pensaba que se necesitarían cientos, incluso miles o decenas de miles de qubits… Con la tecnología híbrida de Hyperion, que permite clasificar las diferentes subpartes de un cálculo complejo y orientarlas, según el interés. Esto puede tener consecuencias en términos de velocidad de ejecución, ya sea hacia HPC o hacia la computación cuántica; sin embargo, hemos demostrado que esto es posible con diez veces menos qubits de lo esperado. “. Una especie de “atajo” en el camino que conduce a la precisión química mediante el cálculo cuántico, como titula una prepublicación que describe detalladamente estos resultados y el método utilizado por los investigadores de Qubit Pharmaceuticals y de la Universidad de la Sorbona para lograrlo. “ Sin embargo, si alcanzar 200 qubits en una máquina sigue siendo un verdadero desafío, ¡lo es menos para una veintena! », subraya Jean-Philip Piquemal.
Este avance ha permitido a la deeptech obtener una financiación de 8 millones de euros en el marco del plan Francia 2030, suficiente para continuar el desarrollo de Hyperion-1 y así seguir trazando el camino hacia las soluciones que se convertirán, mañana, en auténticos ordenadores cuánticos. “ La emulación de Qubit nos permite no tener que esperar a la disponibilidad de estas máquinas “físicas” para desarrollar nuestros algoritmos. », recuerda de nuevo Jean-Philip Piquemal. Pero eso no es todo: como concluye el profesor de la Universidad de la Sorbona, “Esto también nos permite participar, junto con sus fabricantes, en el diseño de estas futuras máquinas, definiendo ahora el número de qubits que realmente necesitaremos. ».
Diseño asistido por computadora de moléculas terapéuticas: un enfoque que se acelera rápidamente
Durante la última década, el uso de herramientas para el diseño asistido por ordenador de moléculas terapéuticas –basadas, en particular, en algoritmos de IA– ha experimentado un crecimiento real, como lo demuestra el director general de Qubit Pharmaceuticals, Robert Marino: “ Hoy en día, casi el 10% de las moléculas sometidas a ensayos clínicos se han descubierto utilizando herramientas de inteligencia artificial y, en términos más generales, diseño asistido por computadora. ».
Un aumento de poder acompañado de un cambio de enfoque: estas herramientas, utilizadas ayer a posteriori para comprender el efecto –o la ausencia de efecto– de una molécula a partir de datos experimentales, hoy se utilizan más a priori, antes que las síntesis.
Aunque la forma de implementarlo está cambiando significativamente, el diseño de moléculas terapéuticas asistido por ordenador sigue, a pesar de todo, centrado en gran medida en objetivos tradicionales, empezando por las proteínas, como las quinasas. Biomoléculas para las cuales los datos experimentales, esenciales para entrenar algoritmos de IA, son realmente abundantes. Una situación que Qubit Pharmaceuticals ha decidido afrontar con el pie izquierdo…” Nuestro posicionamiento consiste, de hecho, en buscar nuevos objetivos –en particular, el ARN– sobre los que actualmente disponemos de muy pocos datos, mientras que existe una gran necesidad médica insatisfecha.expone Robert Marino. Para ello, hemos desarrollado métodos basados en tres pilares tecnológicos muy complementarios –computación de alto rendimiento, IA y computación cuántica– que nos permiten, por un lado, simular y validar moléculas, pero también, por otro, para generar otros nuevos. »
Suficiente para reducir, según el directivo, entre 10 y 20 el número de síntesis y pruebas biológicas necesarias para la validación de nuevas moléculas terapéuticas. Candidatos a fármacos que, como parte del trabajo realizado por Qubit Pharmaceuticals, están destinados principalmente, por el momento, al tratamiento de determinados cánceres y enfermedades inflamatorias crónicas.
[1] Vierta informática de alto rendimiento.
[2] Organización de investigación por contrato, o empresa de investigación por contrato: empresa especializada en la prestación de servicios en el ámbito de la investigación biomédica destinados, en particular, a la industria farmacéutica.
[3] Unidad de procesamiento de gráficos: procesador gráfico.
