Un joc video ar putea ajuta la eradicarea unei otravuri provocatoare de cancer? Un proiect recent lansat oferă jucătorilor obișnuiți șansa de a rezolva un puzzle biologic, ceea ce poate duce la noi modalități de a ne asigura alimentația mai sigură.
Aflatoxinele, produsele cancerigene ale mucegaiurilor care cresc pe culturi agricole precum porumbul și alunele, sunt un flagel în lumea în curs de dezvoltare. Mâncarea culturilor contaminate cu aflatoxină poate provoca intoxicații acute și moarte. Dar expunerea la nivel scăzut pe o perioadă lungă de timp poate provoca probleme ale sistemului imunitar, creșterea copiilor și poate fi un factor de risc major pentru cancerul hepatic. În timp ce țările cu venituri mari, precum Statele Unite, depistează culturi pentru prezența aflatoxinelor, aproximativ 4, 5 miliarde de oameni, în mare parte în țările cu venituri mai mici, sunt încă în pericol.
Deși problema este recunoscută de mai bine de 50 de ani, cercetătorii nu au găsit încă o soluție cuprinzătoare. Acum, un proiect, sponsorizat de compania de bomboane Mars, Incorporated în colaborare cu mai multe organizații non-profit și universități, își propune să avanseze cercetarea prin găsirea unei enzime care poate degrada aflatoxinele. Ei speră să facă acest lucru atingând dragostea naturală a oamenilor față de jocuri și rezolvarea problemelor.
Echipa a încărcat o serie de puzzle-uri aflatoxine pe Foldit, o platformă de jocuri care îi permite utilizatorilor să experimenteze cu plierea diferitelor structuri proteice. Plierea proteinelor în structuri tridimensionale adecvate, cu potențiale utilizări din viața reală, necesită raționare spațială și abilități de potrivire a modelului, ceea ce face ca procesul să fie dezvoltat pentru gamificare - cofondatorul lui Foldit a descris-o „ca Tetris pe steroizi”.
Utilizatorii Foldit au primit o enzimă potențial degradantă pentru aflatoxină și au sarcina de a îmbunătăți enzima pentru a neutraliza cel mai bine toxina. Cele mai bune cinci sau zece soluții vor continua să fie sintetizate și apoi testate la Universitatea din California, Davis. Toate informațiile vor rămâne în domeniul public. Echipa speră că exploatarea potențialului non-experților îi va ajuta să adune soluții neașteptate, gândindu-se în afara casetei în modul în care computerele încă nu pot.
"În esență, jocul video caută să surprindă imaginația umană a ceea ce ar putea fi" pentru structura proteinelor ", spune Justin Siegel, un chimist la UC Davis implicat în proiect. "Oferă feedback în timp real cu probabilitatea ca structura prevăzută de jucător să fie posibilă din punct de vedere fizic."
Foldit, dezvoltat de oamenii de informatică de la Universitatea din Washington și Universitatea Northeastern, a fost folosit cu succes în cercetarea în domeniul sănătății. În 2011, utilizatorii Foldit au avut nevoie de trei săptămâni pentru a descoperi structura unei enzime care ajută virusul SIDA să se reproducă, deschizând calea pentru noi tratamente potențiale. A fost o problemă care i-a perplex pe oamenii de știință de un deceniu.
Aflatoxina este la oameni de mii de ani, dar nu a fost identificată până în 1960, când mii de curcani din fermele de păsări de curte din Anglia au început să se strecoare și să moară fără cauze evidente. Oamenii de știință au numit problema „Turcia X boala” și, în cele din urmă, au legat-o de mâncarea de arahide importată din Brazilia. S-a constatat că furajul a fost contaminat cu un tip de mucegai numit Aspergillus flavus, ai cărui metaboliți otrăvitori au devenit cunoscuți sub numele de aflatoxine.
Cercetările au descoperit în cele din urmă că două mucegaiuri, Aspergillus flavus și Aspergillus parasiticus, au fost în principal responsabile pentru producția de aflatoxină. Aceste mucegaiuri înflorește în condiții calde și umede și pot contamina culturile din câmp, în timpul recoltării și în depozitare. Cresc pe mai multe culturi de capse, inclusiv porumb, arahide, mei, grâu, semințe de bumbac și nuci de copac. De asemenea, pot contamina laptele și alte produse lactate dacă animalele mănâncă hrană mucegăită.
Multe țări, inclusiv SUA și națiunile UE, au standarde stricte pentru cantitatea maximă de aflatoxine permise în hrana și hrana animalelor. Dar multe țări în curs de dezvoltare au standarde mai mici sau deloc, sau au o perioadă dificilă de reglementare a standardelor pe care le au. Locuitorii care mănâncă alimente contaminate cultivate local suferă atât efecte imediate - un focar din 2004 de aflatoxicoză (intoxicație acută cu aflatoxina) a ucis 125 de persoane în Kenya rurală - și consecințe pe termen lung - persoane expuse la aflatoxine care au și Hepatită B (care este foarte frecventă în în curs de dezvoltare) prezintă risc de cancer la ficat de aproximativ 30 de ori mai mare decât în mod normal.
„Când vă gândiți la asta, în minte vă vine în minte cuvântul„ ciumă ”, spune Howard Shapiro, ofițerul principal al agriculturii din Marte, Incorporated.
Aflatoxina este, de asemenea, o povară economică. Întrucât țările dezvoltate nu vor accepta alimente contaminate, fermierii pierd milioane de dolari în venituri din transporturile respinse și au scăzut valorile culturilor. Exportul de arahide, odată înflorit în multe țări africane, a scăzut brusc din anii ’70 în fața temerilor aflatoxinei.
Problema poate fi parțial gestionată cu tehnici de recoltare și depozitare adecvate, deși acestea sunt uneori la îndemâna micilor fermieri. Cercetările actuale privind controlul aflatoxinei analizează plantele rezistente la reproducere, folosind soiuri de substanțe netoxice pentru a concura cu cele toxice și tratamente chimice care ucid aflatoxina. Dar nimic nu a furnizat încă ceva ca o soluție completă.
Mars, Incorporated, care trece prin tone de arahide, porumb și alte capse în fiecare an, în bomboane, precum M&M și Snickers, a fost de mult preocupat de problemele aflatoxinei. La un moment dat, spune Shapiro, aproximativ 70 la sută din transporturile dintr-un anumit lanț de aprovizionare au fost respinse din cauza contaminării. Shapiro și echipa sa au lucrat la creșterea culturilor rezistente la aflatoxine, un proiect pe care speră să îl obțină rezultate în cinci până la opt ani. El speră că proiectul FoldIt va da roade mai devreme. Enzimele descoperite de utilizatorii Foldit ar putea ajuta la crearea de noi compuși pentru a controla aflatoxina în diferite puncte ale procesului de creștere și depozitare, putând lucra în sinergie cu plantele rezistente mai departe.
„Simt că acest lucru ar putea fi un progres important”, spune Shapiro. „Dacă avem noroc, aceasta nu este doar pentru Marte. Acesta este un efort global. ”
