Un grupo de científicosconsiguió un avance inédito al cargar un genoma viral completo en una computadora cuántica. El experimento marca un paso importante para aplicar esta tecnología al análisis biológico y genético.
La investigación utilizó el genoma del virusde la hepatitis D (HDV) y un procesador cuántico Heron de IBMcon 156 qubits. El objetivo fue demostrar que las computadoras cuánticas pueden trabajar con datos genómicos reales y no solamente con problemas teóricos.
Un grupo de científicos consiguió un avance inédito
Cómo lograron que una computadora cuántica leyera un genoma
Los investigadores tuvieron que transformar la información genética en un formato compatible con la computación cuántica.
Los genomas almacenan información mediante secuencias de letras como A, C, G y T, mientras que una computadora cuántica trabaja con estados cuánticos representados por qubits. Por ese motivo, el equipo desarrolló un sistema que permitió traducir el genoma a un lenguaje comprensible para el hardware.
El trabajo fue realizado por científicos del Wellcome Sanger Institute dentro del programa internacional Quantum for Bio (Q4Bio), una iniciativa orientada a acelerar el uso de la computación cuántica en salud humana.
Cómo lograron que una computadora cuántica leyera un genoma
Por qué eligieron el virus de la hepatitis D
El equipo seleccionó el virus de la hepatitis D porque posee uno de los genomas más pequeños conocidos entre los virus animales.
Su material genético está compuesto por aproximadamente 1.700 nucleótidos de ARN circular. Sin embargo, también presenta una elevada capacidad de mutación y estructuras biológicas complejas, características que lo convierten en un caso de prueba relevante para este tipo de investigaciones.
Por qué eligieron el virus de la hepatitis D
Además, se trata de un virus asociado a infecciones hepáticas graves transmitidas por contacto con fluidos corporales infectados.
Qué análisis genéticos realizaron con la computadora cuántica
Durante el proyecto, los investigadores demostraron varias capacidades genómicas utilizando hardware cuántico real.
Codificación de secuencias de ADN en formato cuántico.
Alineamiento de secuencias genéticas.
Construcción de pangenomas a partir de múltiples individuos.
Creación de árboles filogenéticos para estudiar relaciones evolutivas.
Según explicó Sergii Strelchuk, profesor asociado del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Oxford y líder del proyecto, los pangenomas representan uno de los mayores desafíos computacionales actuales.
Qué análisis genéticos realizaron con la computadora cuántica
Por qué la computación cuántica podría revolucionar la genómica
Los investigadores sostienen que la principal ventaja de la computación cuántica aparece cuando se analizan enormes volúmenes de información genética.
Los pangenomas reúnen secuencias de ADN de múltiples individuos y, a medida que crecen, generan niveles de complejidad que pueden superar las capacidades de las computadoras tradicionales e incluso de algunos sistemas de inteligencia artificial.
Por qué la computación cuántica podría revolucionar la genómica
La tecnología cuántica podría permitir comparar, indexar y analizar grandes cantidades de variantes genéticas de manera más eficiente.
Qué aplicaciones podría tener este avance en el futuro
Los científicos creen que esta tecnología podría acelerar la detección de enfermedades infecciosas, mejorar el estudio de trastornos genéticos poco frecuentes e identificar mutaciones asociadas a distintas patologías.
También consideran que la carga del genoma de la hepatitis D en una computadora cuántica abre la puerta a resolver problemas biológicos que actualmente resultan demasiado complejos para la computación clásica.
