Rozrywkowe składanie białek

Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego postanowili wykorzystać w słusznej sprawie ludzkie zamiłowanie do rozwiązywania zagadek. Gra komputerowa Foldit przemieniła składanie białek w coś na kształt sportowej konkurencji. Dzięki wysiłkom graczy uda się być może znaleźć lekarstwo na chorobę Alzheimera i inne przypadłości, w przypadku których konformacja białek ma kluczowe znaczenie.

Pierwszy etap gry to 20-minutowy trening. Uczestnicy zabawy opanowują podstawowe zasady fizyki, oczywiście w odniesieniu do budowy protein. Później Foldit nie różni się już niczym od dobrze wszystkim znanych gier wideo.

Mamy nadzieję, że zmieniamy sposób uprawiania nauki i wpływamy na to, kto się nią zajmuje. Nasz ostateczny cel? Chcielibyśmy, by tzw. zwykły człowiek brał udział w zabawie i koniec końców mógł zostać kandydatem do Nagrody Nobla [w dziedzinie medycyny - red.] - podkreśla jeden z twórców Foldit, Zoran Popović.

W ludzkim organizmie znajduje się ponad 100 tysięcy białek, które pełnią wiele różnych funkcji, np. tworzą poszczególne komórki czy wpływają na tempo przebiegu reakcji chemicznych. Często wiemy, które geny je kodują, nie mamy jednak pojęcia, w jaki sposób przyjmują one złożone kształty, a przecież ich zakamarki i wypukłości są niezwykle istotne z biologicznego punktu widzenia.

Symulacje komputerowe umożliwiają przewidzenie wszelkich możliwych kształtów białek. Ponieważ mamy do czynienia z ogromną ilością danych, w 2005 roku inny członek zespołu badawczego z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, David Baker, rozpoczął projekt o nazwie Rosetta@home. Bazuje on na tzw. przetwarzaniu rozproszonym i angażuje moc obliczeniową komputerów wolontariuszy. Baker podkreśla, że tego typu rozwiązania sprawdzają się w przypadku prostych białek, ale złożonym proteinom mogą nie sprostać nawet superkomputery. Stąd pomysł, by wykorzystać w jakiś sposób ludzką intuicję. Używając swojej intuicji, ludzie mogą dużo szybciej dojść do właściwego rozwiązania.

Foldit wykorzystuje zdolność naszego gatunku do myślenia w trzech wymiarach. Baker udowadnia, że nie trzeba być biologiem, by dobrze wypaść w grze. Jego 13-letni syn osiąga bowiem w składaniu białek dużo lepsze rezultaty od niego samego.

Naukowcy mają nadzieję, że dzięki Foldit uda im się namierzyć naturalnych geniuszy formowania protein, którzy pomogą w rozwiązaniu wielu zagadek. Niektórzy ludzie spoglądają tylko na grę i po mniej niż 2 minutach osiągają najlepszy wynik. Nie potrafią nawet wyjaśnić, jak to zrobili, ale jakimś cudem im się to udaje.

Wersję beta gry przetestowało ponad tysiąc osób. Przypomina ona nieco Tetrisa. Foldit można instalować na maszynach z różnymi systemami operacyjnymi, także na tych z Linuksem. Od tego tygodnia gra jest dostępna dla wszystkich, nie tylko dla testerów z uczelni. Co dwa lata będą się odbywać zawody, w ramach których "zwykli ludzie" będą walczyć z grupami naukowców z różnych zakątków świata.

Od jesieni br. w grze pojawią się nowe funkcje, np. tworzenie białek, które by się nam przydały, w tym enzymów rozkładających toksyczne odpady czy absorbujących z atmosfery nadmiar dwutlenku węgla.

Naukowcy nie wykluczają też, że postawią graczom niezwykle ambitne zadania. Ich przeciwnikiem mogą być np. HIV czy malaria, a zadaniem grającego będzie stworzenie białka, które zablokuje działanie wirusa i go zniszczy.

Całość nie ograniczy się tylko do świata wirtualnego. Najlepsze proteiny będą syntetyzowane i testowane w prawdziwym laboratorium, a najlepiej radzący sobie gracze będą wymieniani w publikacjach naukowych jako współautorzy badań. Baker ma nadzieję, że z czasem dzięki grze znacząca część populacji będzie zaangażowana w rozwiązywanie najważniejszych problemów zdrowotnych trapiących ludzkość.

Foldit zawiera też elementy gry wieloosobowej. Gracze mogą łączyć się w drużyny, rozmawiać ze sobą i tworzyć osobiste profile. Naukowcy będą analizowali sposób działania najlepszych graczy, by dowiedzieć się, w jaki sposób doszli do swoich rozwiązań. Informacje te będą wykorzystywane do ciągłego ulepszania gry.

Projekt Foldit jest finansowany przez tak znane firmy i instytucje jak DARPA, Howar Hughes Medical Institute, Microsoft, Adobe, Nvidia i Intel.

Foldit składanie białek HIV malaria gra DARPA Microsoft Intel