Quantensimulatoren & Co für die Medizin-Forschung
Rückenwind für die Präzisionsonkologie?
Das vom Bundeskabinett verabschiedete Handlungskonzept Quantentechnologie soll unter anderem die Personalisierte Medizin der Zukunft beflügeln.
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Um Big Data für zum Beispiel die Präzisionsmedizin nutzen zu können, bedarf es extrem großer Rechnerkapazitäten. Hier könnten Quantensimulatoren helfen.
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Berlin. In der Onkologie wird seit Längerem an der Frage geforscht, wie Quantentechnologien die personalisierte Medizin beflügeln könnten – unter anderem am Deutschen Krebsforschungszentrum. Nun hat sich auch das Bundeskabinett des Themas angenommen und am Mittwoch Ende April sein Handlungskonzept Quantentechnologien beschlossen, mit dem der Bereich Gesundheit explizit adressiert wird.
Das federführend vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) erarbeitete Handlungskonzept Quantentechnologien bildet nach Ministeriumsangaben den koordinierenden strategischen Rahmen für die Aktivitäten der Bundesregierung in den Quantentechnologien in den Jahren 2023 bis 2026. Hierfür stellt die Bundesregierung insgesamt 2,18 Milliarden Euro bereit. Die Wissenschaftsorganisationen tragen 850 Millionen Euro bei.
Das ressortübergreifende Konzept gliedert sich in drei Handlungsfelder: Das erste Handlungsfeld befasst sich mit der Entwicklung anwendungsreifer Produkte, was Deutschland dabei helfen soll, einen selbstbestimmten Weg im internationalen Wettbewerb zu gehen. Das zweite Handlungsfeld nimmt die zielgerichtete Technologieentwicklung in den Blick. Insbesondere im Bereich Quantencomputing soll Deutschland ein zentraler Akteur werden und durch die Mitgestaltung von Standards und Normen künftige Märkte sichern. Das dritte Handlungsfeld stellt die Förderung eines starken Ökosystems in den Vordergrund. Insbesondere Gründer, die Vernetzung von Wissenschaft und Wirtschaft sowie der Auf- und Ausbau einer starken Fachkräftebasis stehen hierbei im Fokus.
Gesundheitsbereich vor immer neuen Herausforderungen
Im Bereich Gesundheit stellten der Demographie-Wandel, die gestiegene Reisetätigkeit, Infektionskrankheiten sowie Erkrankungen, welche aus der sich verändernden Lebenswelt, dem Klimawandel sowie geänderten Ernährungs- und Lebensgewohnheiten resultieren, die medizinische Versorgung vor immer neue Herausforderungen. „Durch die Entwicklung von Quantensensoren kann kurz- und mittelfristig der Zugang zu verbesserten oder neuartigen Therapie- und Diagnosemöglichkeiten in der Medizintechnik geschaffen werden. Insbesondere neue Bildgebungsverfahren werden in der Laboranalyse oder der intraoperativen Diagnostik große Bedeutung haben“, schreibt die Bundesregierung in ihr Handlungskonzept. Langfristig könnten Quantensensoren zum Beispiel für die Steuerung von Prothesen entwickelt werden, wird auf ein konkretes Beispiel referenziert. Aber auch die Entwicklung von Medikamenten oder Impfstoffen könne durch die Nutzung von Quantencomputern beschleunigt und/oder verbessert werden.
Die Entwicklung von Systemantworten auf der Basis massiver Daten in Bereichen wie etwa der personalisierten Medizin, des autonomen Fahrens oder der Steuerung in der Infrastruktur von Städten benötige schnelle Entscheidungsalgorithmen, die von Quantensimulatoren und Quantenalgorithmen immens profitieren und in ihrer Leistungsfähigkeit und Genauigkeit klassischen Verfahren überlegen sein können, heißt es weiter.
Hintergrund: Bis zu insgesamt 100 Terabyte an individuellen, meist sehr heterogenen Daten fallen bei Krebspatienten oft im Laufe ihrer Krankheitsgeschichte an – Blut- und Tumorwerte, persönliche Indikatoren, Sequenzier- und Therapiedaten und vieles mehr.
