Вчені вперше змогли завантажити реальний вірусний геном у квантовий комп’ютер. Цей прорив відкриває нові можливості для пошуку мутацій і вивчення складних хвороб.
Про це пише Descopera.
Дослідникам уперше вдалося перенести повний геном вірусу на квантову систему. Для експерименту використали вірус гепатиту D.
Його геном закодували на базі квантового процесора IBM Heron із 156 кубітами. Роботу провели в межах міжнародної програми Quantum for Bio.
Геном являє собою довгий ланцюг генетичних символів A, C, G і T або U. Але квантові машини працюють із кубітами, тому цю інформацію довелося спеціально адаптувати.
Над проєктом працювала команда Wellcome Sanger Institute. Вчені перевели геном у формат, придатний для квантових алгоритмів.
За словами дослідників, це відкриває новий спосіб аналізу складних генетичних структур. Особливо там, де звичайні методи або штучний інтелект уже впираються в обмеження.
Керівник команди Сергій Стрельчук з Оксфордський університет пояснив, що під час роботи з пангеномами дані нагадують складний лабіринт. Саме квантові алгоритми можуть шукати рішення швидше.
У межах експерименту вчені протестували кілька важливих геномних функцій. Зокрема — кодування ДНК, вирівнювання генетичних фрагментів, складання пангеномів і побудову філогенетичних дерев.
Для тесту обрали саме вірус гепатиту D, бо його геном компактний, але складний. Він містить близько 1700 нуклеотидів кільцевої РНК.
Цей вірус викликає тяжкі ураження печінки та передається через кров і заражені біологічні рідини. Саме тому він став зручним об’єктом для перевірки нової технології.
Дослідники вважають, що найбільший потенціал квантових обчислень — у роботі з пангеномами. Це великі бази даних із генетичними варіаціями багатьох людей.
У майбутньому така технологія може прискорити моніторинг інфекцій, пошук мутацій і вивчення рідкісних захворювань. Але до реального використання в медицині ще кілька років.