Ali lahko videoigra pomaga izkoreniniti strup, ki povzroča raka? Na novo predstavljeni projekt daje navadnim igralcem možnosti, da rešijo biološko uganko, kar lahko vodi do novih načinov za varnejšo oskrbo s hrano.
Aflatoksini, rakotvorni proizvodi plesni, ki rastejo na kmetijskih kulturah, kot sta koruza in arašidi, so nadloga v razvoju v svetu. Uživanje pridelkov, okuženih z aflatoksinom, lahko povzroči akutno zastrupitev in smrt. Toda nizka izpostavljenost v daljšem časovnem obdobju lahko povzroči težave z imunskim sistemom, zaustavi rast otrok in je glavni dejavnik tveganja za raka jeter. Medtem ko države z visokimi dohodki, kot so ZDA, zasijejo pridelke na prisotnost aflatoksinov, je približno 4, 5 milijarde ljudi, večinoma v državah z nižjim dohodkom, še vedno ogroženih.
Čeprav je težava prepoznana že več kot 50 let, raziskovalci še niso našli celovite rešitve. Zdaj je cilj projekta, ki ga sponzorira podjetje Mars, Incorporated bombona v povezavi z več neprofitnimi organizacijami in univerzami, usmeriti raziskave naprej z iskanjem encima, ki lahko razgradi aflatoksine. Upajo, da bodo to storili s prisluškovanjem naravni ljubezni ljudi do iger in reševanju težav.
Skupina je na Foldit, igralno platformo, ki uporabnike eksperimentira z zlaganjem različnih beljakovinskih struktur, naložila niz ugank z aflatoksinom. Zlaganje beljakovin v pravilne tridimenzionalne strukture s potencialno uporabo v resničnem življenju zahteva prostorsko razmišljanje in usklajevanje vzorcev, zaradi česar je postopek zreli za gamifikacijo - soustanovitelj Foldit je nekoč označil za "kot Tetris na steroidih."
Uporabniki zdravila Foldit so za začetek prejeli potencialni encim, ki razgrajuje aflatoksin, in imajo nalogo, da izboljšajo encim, da toksin najbolje nevtralizira. Najboljših pet ali deset rešitev bo sintetiziranih in nato testiranih na kalifornijski univerzi v Davisu. Vse informacije bodo ostale v javni domeni. Ekipa upa, da jim bo izkoriščanje potenciala nestrokovnjakov pomagalo, da bodo zbrali nepričakovane rešitve, saj bodo razmišljali zunaj okvira tako, kot računalniki še vedno ne morejo.
"V bistvu video igra želi ujeti človeško domišljijo o tem, " kaj bi lahko bilo "za strukturo beljakovin, " pravi Justin Siegel, kemičar iz UC Davis, ki sodeluje pri projektu. "Zagotavlja povratne informacije v realnem času o verjetnosti fizične izvedbe strukture, ki jo predvideva igralec."
Foldit, ki so ga razvili računalniški znanstveniki z Univerze v Washingtonu in Northeastern University, je bil že prej uspešno uporabljen v zdravstvenih raziskavah. Leta 2011 so uporabniki Foldita potrebovali tri tedne, da so odkrili strukturo encima, ki pomaga virusu aidsa pri razmnoževanju, kar utira pot morebitnim novim zdravljenjem. To je bil problem, ki je znanstvenike vznemirjal desetletje.
Aflatoksin je bil s človeki že tisoč let, vendar ga niso prepoznali do leta 1960, ko je na tisoče puranov na angleških perutninskih farmah začelo boleti in umreti brez očitnega vzroka. Znanstveniki so težavo poimenovali "bolezen Turčija X" in jo na koncu povezali z arašidovo moko, uvoženo iz Brazilije. Ugotovljeno je bilo, da je krma kontaminirana z vrsto plesni, imenovano Aspergillus flavus, katere strupeni presnovki so postali znani kot aflatoksini.
Raziskave so na koncu odkrile, da sta bili za nastajanje aflatoksina v glavnem odgovorni dve plesni, Aspergillus flavus in Aspergillus parasiticus. Te plesni cvetijo v toplih in vlažnih razmerah in lahko kontaminirajo pridelke na polju, med spravilom in shranjevanjem. Rastejo na številnih osnovnih nasadih, vključno s koruzo, arašidi, proso, pšenico, bombažno seme in drevesnimi oreščki. Prav tako lahko onesnažijo mleko in druge mlečne izdelke, če živali jedo plesnivo krmo.
Mnoge države, vključno z ZDA in državami EU, imajo stroge standarde za največjo dovoljeno količino aflatoksinov v hrani in krmi. Toda številne države v razvoju imajo manjše standarde ali pa sploh nimajo nobenega ali težko urejajo standarde, ki jih imajo. Prebivalci, ki jedo lokalno gojeno kontaminirano hrano, trpijo takojšnje posledice - izbruh aflatoksikoze (akutna zastrupitev z aflatoksinom leta 2004) je v kmečki podeželju ubil 125 ljudi - in dolgoročne posledice - ljudi, ki so bili izpostavljeni aflatoksinom, ki imajo tudi hepatitis B (kar je zelo pogosto v v svetu v razvoju) obstaja tveganje za raka jeter, ki je približno 30-krat večje od običajnega.
"Ko razmišljate o tem, vam pride na pamet beseda" kuga ", " pravi Howard Shapiro, glavni kmetijski direktor Marsa, Incorporated.
Aflatoksin je tudi gospodarsko breme. Ker razvite države ne bodo sprejele kontaminirane hrane, kmetje izgubijo milijone dolarjev prihodkov od zavrnjenih pošiljk in znižajo vrednosti pridelka. Izvoz arašida, ki je nekoč uspeval v mnogih afriških državah, se je od strahu pred aflatoksinom od 70. let močno zmanjšal.
Težavo je mogoče delno obvladati s pravilno tehniko žetve in skladiščenja, čeprav te majhni kmetje včasih niso dosegljivi. Trenutno raziskave o nadzoru aflatoksinov proučujejo rastline, odporne na vzrejo, z uporabo nestrupenih sort plesni, ki tekmujejo s strupenimi, in kemično obdelavo aflatoksinov. Vendar še nič ni zagotovilo nič takega kot celovito rešitev.
Mars, Incorporated, ki se vsako leto poda na tone arašidov, koruze in drugih sponk v bonbonih, kot sta M&M in Snickers, že dolgo skrbi za vprašanja aflatoksinov. V nekem trenutku, pravi Shapiro, so približno 70 odstotkov pošiljk iz določene dobavne verige zavrnili zaradi kontaminacije. Shapiro in njegova ekipa se ukvarjajo z vzrejo poljščin, odpornih na aflatoksine, projekt, za katerega upa, da bo imel rezultate v petih do osmih letih. Upa, da bo projekt FoldIt kmalu obrodila sadove. Encimi, ki so jih odkrili uporabniki Foldita, bi lahko pomagali pri ustvarjanju novih spojin za nadzor aflatoksina na različnih točkah procesa gojenja in skladiščenja, kar bi lahko delovalo v sinergiji z odpornimi rastlinami naprej na cesti.
"Mislim, da bi to lahko bil velik preboj, " pravi Shapiro. "Če bomo imeli srečo, to ni samo za Mars. To je svetovno prizadevanje. "
