La technologie de l’informatique quantique, ou quantum computing, utilise les systèmes quantiques appelés « qubits ». Ceux-ci fonctionnent avec des valeurs non binaires contrairement à l’informatique classique qui n’utilise que des bits ayant pour valeur 0 ou 1. Ils peuvent également se chevaucher les uns avec les autres et agir comme un groupe. Le résultat obtenu est d’une puissance bien supérieure à celle des ordinateurs classiques et permet des prises de décision et des calculs plus rapides en prenant en compte plusieurs options simultanément plutôt que de les prendre l’une après l’autre. Le quantum computing pourrait ainsi permettre de résoudre des calculs en quelques secondes, là où les ordinateurs classiques prendraient plusieurs années, voire des décennies. Plusieurs industries devraient bénéficier du quantum computing au cours des prochaines années, mais l’impact du quantum computing pourrait être le plus important dans l’industrie pharma et notamment pour la découverte de médicaments. Alcimed vous donne 3 raisons pour lesquelles le quantum computing pourrait bouleverser la R&D pharmaceutique.
Le temps de développement d’un médicament, de sa découverte à son lancement, est un processus basé sur des méthodes très coûteuses pour les entreprises pharmaceutiques et est communément estimé à plus de 2 milliards de dollars pour un médicament, avec des taux de succès inférieurs à 10% entre l’entrée en développement clinique et le lancement du nouveau médicament. La rentabilité des investissements en R&D repose donc actuellement, pour les entreprises pharmaceutiques, sur quelques médicaments à succès. Le quantum computing pourrait réduire considérablement ces coûts, et potentiellement à plus long terme le prix des médicaments. En permettant une modélisation précise des interactions entre le médicament et sa cible, et un criblage plus efficace de très grandes bibliothèques virtuelles, le quantum computing dans l’industrie pharmaceutique pourrait réduire le besoin en tests in vitro coûteux.
Le temps de découverte d’un médicament, quant à lui, de sa découverte à son lancement, est de plus de 10 ans. Les ordinateurs quantiques pouvant étudier des systèmes très complexes tels que le système biologique humain et ses réactions aux médicaments, ils pourraient également faciliter l’utilisation de médicaments pré-approuvés pour de nouvelles applications. Le quantum computing en R&D pharma permet d’effectuer simultanément des centaines de millions de comparaisons de molécules complexes : les correspondances entre molécules sont examinées, les effets positifs d’une nouvelle approche thérapeutique peuvent être prédits, ainsi que les effets négatifs. Le temps de conception et les résultats sont améliorés. Il sera intéressant de suivre dans les prochaines années les domaines thérapeutiques qui bénéficieront le plus rapidement de la technologie du quantum computing dans l’industrie pharmaceutique.
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Les essais cliniques in silico n’impliquant pas d’être humains, pas d’animaux, ni de cellules réelles, pourraient devenir une réalité grâce à l’informatique quantique. Bien que la technologie soit encore loin d’être mature pour cet usage spécifique aujourd’hui, le quantum computing pourrait participer à la construction de « patients virtuels ». Elle pourrait permettre de concevoir des essais cliniques avec autant de patients virtuels que possible, dont les composants seraient choisis par le sponsor de l’essai clinique. Elle pourrait potentiellement réduire la durée des essais cliniques, le nombre de sites et de patients « réels », tout en augmentant leur qualité et leur exhaustivité. La technologie pourrait également permettre d’inclure des types de population qui, le plus souvent, ne sont pas inclus dans les essais cliniques.
Afin de faire de la technologie du quantum computing une réalité pour la R&D pharmaceutique, le développement de logiciels et d’algorithmes adaptés est nécessaire. En effet, les logiciels et algorithmes de l’informatique classique ne fonctionnent pas de la même manière. De nouveaux acteurs entrent donc sur le marché du quantum computing et se spécialisent dans la découverte de médicaments. C’est par exemple le cas de Rahko, ProteinQure, GTN Ltd, Menten AI, etc. Des acteurs établis de longue date sur le marché informatique investissent également le marché du quantum computing appliquée à la R&D pharmaceutique. C’est le cas notamment de Google, IBM ou Honeywell. Enfin, de nouvelles entreprises entrent sur le marché du quantum computing, comme D-Wave, Rigetti, Xanadu Quantum Technologies.
Toutes ces sociétés constituent des partenaires potentiels pour l’industrie pharmaceutique. Il sera intéressant d’observer si de nouveaux acteurs n’étant pas originaire de l’industrie pharmaceutique parviendront à se positionner sur le marché du développement de médicaments et la façon dont les entreprises pharmaceutiques se réorganiseront pour collaborer avec ces nouveaux acteurs.
La technologie du quantum computing devrait transformer les premières étapes de la recherche et du développement pharmaceutiques au cours des prochaines décennies en fonction de la manière dont les entreprises l’adopteront. Certes la technologie de quantum computing est encore émergente mais elle arrive lentement à maturité pour la commercialisation et semble très prometteuse pour la R&D pharmaceutique. Les premières entreprises à se positionner dans ce domaine pourraient obtenir un avantage significatif sur leurs concurrents en termes de compétences, ces dernières étant actuellement rares. De fait, plusieurs grandes entreprises pharmaceutiques se positionnent déjà sur le sujet. Biogen travaille par exemple avec 1QBit, une société de logiciels, et avec Accenture Labs pour développer une application visant à accélérer la découverte de médicaments. Boehringer Ingelheim est la première entreprise pharmaceutique à avoir conclu un partenariat avec Google Quantum AI début 2021 pour développer des applications de simulation de la dynamique moléculaire. Roche coopère avec Cambridge Quantum Computing, une société de logiciels quantiques, pour concevoir des algorithmes de R&D, notamment pour la recherche contre la maladie d’Alzheimer. Alcimed suit de près les rapides évolutions dans ce domaine et est prêt à vous accompagner sur ces sujets, notamment dans votre recherche de partenaires !
A propos de l’auteur,
Diane, Consultante Senior dans l’équipe Santé d’Alcimed en Allemagne
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