Mohla by videohra pomoci vymýtit jed způsobující rakovinu? Nově zahájený projekt dává běžným hráčům šanci vyřešit biologické puzzle, což potenciálně vede k novým způsobům, jak zajistit bezpečnější zásobování potravinami.
Aflatoxiny, karcinogenní produkty plísní, které rostou na zemědělských plodinách, jako je kukuřice a arašídy, jsou v rozvojovém světě metlou. Konzumace plodin kontaminovaných aflatoxiny může způsobit akutní otravu a smrt. Nízká úroveň expozice po dlouhou dobu však může způsobit problémy s imunitním systémem, zastavit růst dětí a být hlavním rizikovým faktorem pro rakovinu jater. I když země s vysokými příjmy, jako jsou Spojené státy, pěstují plodiny na přítomnost aflatoxinů, stále je ohroženo přibližně 4, 5 miliardy lidí, převážně v zemích s nižšími příjmy.
Přestože byl tento problém uznán již více než 50 let, vědci dosud nenašli komplexní řešení. Nyní, projekt sponzorovaný společností Mars, Incorporated candy company ve spojení s několika neziskovými organizacemi a univerzitami, si klade za cíl posunout výzkum vpřed tím, že najde enzym, který může degradovat aflatoxiny. Doufají, že to provedou poklepáním na přirozenou lásku lidí k hrám a řešením problémů.
Tým nahrál sérii aflatoxinových hádanek na Foldit, herní platformu, která umožňuje uživatelům experimentovat se skládáním různých proteinových struktur. Skládání proteinů do správných trojrozměrných struktur s potenciálním využitím v reálném životě vyžaduje prostorové uvažování a dovednosti při porovnávání vzorů, díky nimž je proces zralý pro gamifikaci - Folditův spoluzakladatel to jednou označil jako „jako Tetris na steroidech“.
Uživatelé skládek dostali potenciálně enzym degradující aflatoxiny a jejich úkolem je vylepšit tento enzym tak, aby co nejlépe neutralizoval toxin. Nejlepší pět nebo deset řešení bude dále syntetizováno a poté testováno na University of California v Davisu. Všechny informace zůstanou ve veřejné doméně. Tým doufá, že využití potenciálu neodborníků jim pomůže shromáždit neočekávaná řešení, přemýšlet mimo krabici tak, jak počítače stále nemohou.
„Videohra se v podstatě snaží zachytit lidskou představivost„ toho, co by mohlo být “pro proteinovou strukturu, “ říká Justin Siegel, chemik z UC Davis zapojený do projektu. "Poskytuje zpětnou vazbu v reálném čase o pravděpodobnosti, že struktura, jak si hráč představoval, by byla fyzicky možná."
Společnost Foldit, kterou vyvinuli počítačoví vědci na University of Washington a Northeastern University, byla dříve ve zdravotním výzkumu úspěšně používána. V roce 2011 trvalo uživatelům Foldit tři týdny, než objevili strukturu enzymu, který pomáhá viru AIDS reprodukovat, což připravilo cestu pro potenciální nové ošetření. Byl to problém, který vědce po desetiletí matoucí.
Aflatoxin byl s lidmi po tisíce let, ale nebyl identifikován až v roce 1960, kdy tisíce krůt na anglických drůbežářských farmách začaly zabíjet a zemřít bez zjevné příčiny. Vědci nazvali problém „Turecko X nemoc“ a nakonec ho spojili s arašídovou moučkou dovezenou z Brazílie. Bylo zjištěno, že krmivo bylo kontaminováno typem plísní zvaných Aspergillus flavus, jehož jedovaté metabolity se označovaly jako aflatoxiny.
Výzkum nakonec zjistil, že za produkci aflatoxinů byly zodpovědné hlavně dvě plísně, Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus. Tyto formy vzkvétají v teplých a vlhkých podmínkách a mohou kontaminovat plodiny na poli, během sklizně a při skladování. Rostou na řadě základních plodin, jako je kukuřice, arašídy, proso, pšenice, bavlník a ořechy. Mohou také kontaminovat mléko a jiné mléčné výrobky, pokud zvířata jedí plesnivé krmivo.
Mnoho zemí, včetně USA a zemí EU, má přísné normy pro maximální množství aflatoxinů povolených v potravinách a krmivech. Mnohé rozvojové země však mají nižší standardy nebo vůbec žádné, nebo mají obtížné regulovat normy, které mají. Obyvatelé konzumující lokálně pěstované kontaminované potraviny trpí jak okamžitými účinky - vypuknutím aflatoxikózy v roce 2004 (akutní otravou aflatoxiny) zabili 125 lidí ve venkovských Keni - a dlouhodobými následky - lidmi vystavenými aflatoxinům, kteří mají také hepatitidu B (což je velmi časté u rozvojového světa) mají riziko rakoviny jater asi 30krát vyšší, než je obvyklé.
"Když o tom přemýšlíte, přijde na mysl slovo" mor ", " říká Howard Shapiro, hlavní zemědělský důstojník Marsu, Incorporated.
Aflatoxin je také ekonomickou zátěží. Vzhledem k tomu, že vyspělé země nepřijímají kontaminované potraviny, zemědělci přicházejí o miliony dolarů v příjmech z odmítnutých zásilek a snížené hodnoty plodin. Vývoz arašídů, jakmile se v mnoha afrických zemích daří, od 70. let prudce poklesl kvůli obavám z aflatoxinů.
Tento problém lze částečně řešit správnými technikami sklizně a skladování, i když jsou někdy mimo dosah malých zemědělců. Současný výzkum v oblasti kontroly aflatoxinů se zaměřuje na rostliny odolné vůči šlechtění, pomocí netoxických odrůd plísní, které konkurují toxickým, a chemickým ošetřením ničícím aflatoxiny. Nic však zatím neposkytovalo nic jako úplné řešení.
Společnost Mars, Incorporated, která každoročně prochází tuny arašídů, kukuřice a dalších staplů v bonbónech, jako jsou M & Ms a Snickers, se dlouhodobě zabývá problémy s aflatoxiny. Shapiro říká, že asi 70 procent zásilek z konkrétního dodavatelského řetězce bylo kvůli kontaminaci odmítnuto. Shapiro a jeho tým pracují na šlechtění plodin rezistentních na aflatoxiny, projekt, který doufá, přinese výsledky za pět až osm let. Doufá, že projekt FoldIt přinese ovoce dříve. Enzymy objevené uživateli Foldit by mohly pomoci vést k novým sloučeninám, které kontrolují aflatoxin v různých bodech procesu pěstování a skladování, a potenciálně mohou pracovat v synergii s rezistentními rostlinami dále po silnici.
"Mám pocit, že by to mohl být velký průlom, " říká Shapiro. "Pokud budeme mít štěstí, nejde jen o Mars." Toto je globální úsilí. “
