Segíthet egy videojáték a rákot okozó méreg felszámolásában? Az újonnan elindított projekt lehetőséget ad a hétköznapi játékosoknak egy biológiai rejtvény megoldására, amely új módon vezethet az élelmiszer-ellátás biztonságosabbá tételéhez.
Az aflatoxinok, az olyan penészgomba rákkeltő termékei, amelyek mezőgazdasági növényeken, például kukoricán és földimogyorón nőnek, súlyos problémát jelentenek a fejlődő világban. Az aflatoxinnal szennyezett növények étkezése akut mérgezést és halált okozhat. De az alacsony szintű expozíció hosszú ideig immunrendszeri problémákat okozhat, kaszkadálhatja a gyermekek növekedését és a májrák egyik fő kockázati tényezője lehet. Míg a magas jövedelmű országok, mint például az Egyesült Államok átvizsgálják az aflatoxinok jelenlétét, mintegy 4, 5 milliárd ember, főleg az alacsony jövedelmű országokban, továbbra is veszélyben van.
Noha a problémát több mint 50 éve elismerik, a kutatóknak még nem sikerült átfogó megoldást találniuk. Most egy olyan projekt, amelyet a Mars, Incorporated cukorkagyártó társaság szponzorál számos nonprofit szervezettel és egyetemmel együttműködve, célja a kutatás előmozdítása egy enzim megtalálásával, amely lebonthatja az aflatoxinokat. Reméljük, hogy ezt megteszi azáltal, hogy megérinti az emberek természetes játékszeretetét és a problémamegoldást.
A csapat egy sor aflatoxin rejtvényt töltött fel a Foldit-re, egy olyan játékplatformra, amely a felhasználók kísérletezik a különböző fehérjeszerkezetek hajtogatásával. A fehérjék megfelelő háromdimenziós struktúrákba történő összehajtogatása a lehetséges valós felhasználásokkal együtt térbeli érvelést és mintázat-illesztési készségeket igényel, amelyek a játékra készekké válnak - a Foldit társalapja egyszer azt mondta: „mint a Tetris a szteroidokon”.
A Foldit felhasználók kezdetben kaptak egy potenciálisan aflatoxinokat lebontó enzimet, és feladata az enzim tökéletesítése a toxin legjobb neutralizálása érdekében. A legjobb öt vagy tíz megoldást szintetizálják, majd tesztelik a Davisi Kaliforniai Egyetemen. Minden információ nyilvános marad. A csoport reméli, hogy a nem szakértők lehetőségeinek kiaknázása elősegíti számukra a váratlan megoldások összegyűjtését, a dobozon kívüli gondolkodásukat úgy gondolva, ahogy a számítógépek továbbra sem képesek.
"Alapvetően a videojáték célja, hogy megragadja az emberi képzeletét arról, hogy mi lehet a fehérjeszerkezetben" - mondja Justin Siegel, a projektben részt vevő UC Davis vegyészete. "Valós idejű visszajelzést ad arról a valószínűségről, hogy a játékos által elképzelt struktúra fizikailag lehetséges."
A washingtoni egyetem és az északkeleti egyetemi számítógépes tudósok által kifejlesztett Foldit már korábban sikeresen felhasználták az egészségügyi kutatásokban. 2011-ben a Foldit felhasználói három hétbe telt, hogy felfedezzék egy olyan enzim felépítését, amely elősegíti az AIDS vírus szaporodását, előkészítve az utat a lehetséges új kezelésekhez. Ez egy olyan probléma, amely évtizedek óta zavarja a tudósokat.
Az aflatoxin évezredek óta létezik az embereknél, de 1960-ig nem sikerült azonosítani, amikor az angol baromfitenyésztő gazdaságok pulykáinak ezrei nyilvánvaló ok nélkül megbetegedtek és meghaltak. A tudósok ezt a problémát „Törökország X betegségnek” neveztek, és végül összekapcsolták a Brazíliából behozott földimogyoróliszttel. A takarmányt Aspergillus flavus néven ismert penészfajokkal szennyezték, amelynek mérgező metabolitjait aflatoxinoknak hívták.
A kutatások végül felfedezték, hogy két penész, az Aspergillus flavus és Aspergillus parasiticus, elsősorban az aflatoxintermelés felelős. Ezek az öntőformák meleg és nedves körülmények között virágoznak, és szennyezhetik a szántóföldi növényeket, a betakarítás során és a tárolás során. Számos vágott növényen nőnek, beleértve a kukoricát, a földimogyorót, a köleset, a búzát, a gyapotmagot és a dióféléket. Szennyezhetik a tejet és más tejtermékeket is, ha az állatok penészes takarmányokat esznek.
Sok országban, köztük az Egyesült Államokban és az EU nemzeteiben szigorú előírások vannak érvényben az aflatoxinok maximális megengedett mennyiségére az élelmiszerekben és az állati takarmányokban. De sok fejlődő világ országa kevésbé vagy egyáltalán nem rendelkezik szabványokkal, vagy nehezen tudja szabályozni az általuk alkalmazott szabványokat. A helyben termesztett szennyezett ételeket fogyasztó lakosok mindkét azonnali hatást gyakorolnak - az aflatoxikózis kitörése (akut aflatoxinmérgezés) 125 embert ölt meg Kenya vidéki térségében - és hosszú távú következményeket - aflatoxinoknak kitett embereket, akik szintén hepatitis B-vel rendelkeznek (ami nagyon gyakori a fejlődő világ) a májrák kockázata kb. 30-szorosa a normálnál.
„Amikor gondolkodik, eszébe jut a„ pestis ”szó - mondja Howard Shapiro, a Mars Incorporated mezőgazdasági vezérigazgatója.
Az aflatoxin szintén gazdasági terhet jelent. Mivel a fejlett országok nem fogadják el a szennyezett élelmiszereket, a gazdálkodók millió dollárt veszítenek bevételt az elutasított szállítmányoktól és az alacsonyabb termésértéket. A földimogyoró exportja, amely már sok afrikai országban virágzott, az 1970-es évek óta hirtelen visszaesett az aflatoxin-félelmek miatt.
A problémát részben meg lehet oldani a megfelelő betakarítási és tárolási technikákkal, bár ezek néha elkerülhetők a kistermelők számára. Az aflatoxin elleni védekezésre irányuló jelenlegi kutatás a tenyésztés ellenálló növényeket vizsgálja, a nem toxikus penészfajták felhasználásával versenyezve a toxikus növényekkel, és az aflatoxinokat elpusztító vegyi kezeléseket. De még semmi sem nyújtott teljes megoldást.
A Mars, Incorporated, amely évente rengeteg földimogyorót, kukoricát és más kapocsot megy keresztül olyan cukorkákban, mint az M & Ms és a Snickers, már régóta foglalkozik az aflatoxin problémákkal. Shapiro elmondta, hogy egy adott szállítási láncból származó szállítmányok mintegy 70% -át szennyezés miatt utasították el. Shapiro és csapata az aflatoxin-rezisztens növények tenyésztésén dolgozik, ez a projekt reméli, hogy öt-nyolc év alatt eredményez eredményt. Reméli, hogy a FoldIt projekt hamarosan eredményt hoz. A Foldit felhasználók által felfedezett enzimek új vegyületekhez vezethetnek, amelyek az aflatoxint a növekedési és tárolási folyamat különböző pontjain ellenőrzik, és potenciálisan szinergiában működnek az út mentén lévő rezisztens növényekkel.
"Úgy érzem, hogy ez nagy áttörés lehet" - mondja Shapiro. „Ha szerencsénk lesz, ez nem csak a Marsra vonatkozik. Ez globális erőfeszítés. ”
