Bolehkah permainan video membantu membasmi racun yang menyebabkan kanser? Projek yang baru dilancarkan memberi pemain biasa peluang untuk menyelesaikan teka-teki biologi, yang berpotensi membawa kepada cara baru menjadikan bekalan makanan kami lebih selamat.
Aflatoxin, produk karsinogenik yang ditanam pada tanaman pertanian seperti jagung dan kacang tanah, adalah bencana di dunia yang sedang membangun. Makan tanaman yang terkontaminasi aflatoxin boleh mengakibatkan keracunan akut dan kematian. Tetapi pendedahan peringkat rendah dalam tempoh masa yang panjang boleh menyebabkan masalah sistem imun, pertumbuhan kanak-kanak akal, dan menjadi faktor risiko utama untuk kanser hati. Walaupun negara berpendapatan tinggi seperti tanaman skrin Amerika Syarikat untuk kehadiran aflatoxin, kira-kira 4.5 bilion orang, sebahagian besarnya di negara berpendapatan rendah, masih berisiko.
Walaupun masalah itu telah diiktiraf selama lebih dari 50 tahun, para penyelidik masih belum mencari penyelesaian menyeluruh. Sekarang, projek yang ditaja oleh syarikat gula-gula Marikh, Incorporated bersempena dengan beberapa badan bukan berasaskan keuntungan dan universiti, bertujuan untuk memajukan penyelidikan ke hadapan dengan mencari enzim yang dapat menurunkan aflatoksin. Mereka berharap dapat melakukan ini dengan mengetuk kecintaan semulajadi manusia terhadap permainan dan penyelesaian masalah.
Pasukan telah memuat naik serangkaian teka-teki aflatoxin di Foldit, platform permainan yang mempunyai pengguna percubaan dengan melipat struktur protein yang berbeza. Melipat protein ke dalam struktur tiga dimensi yang betul dengan penggunaan kehidupan sebenar yang berpotensi memerlukan pemikiran spatial dan kemahiran berpadanan corak, yang menjadikan prosesnya matang untuk penggabungan-pengasas Foldit yang pernah menggambarkannya sebagai "seperti Tetris pada steroid."
Pengguna lipat telah diberikan enzim yang berkemungkinan aflatoxin-degradasi untuk bermula dengan, dan ditugaskan untuk meningkatkan enzim untuk meneutralkan toksin. Penyelesaian lima atau sepuluh terbaik akan disintesis dan kemudian diuji di University of California, Davis. Semua maklumat akan kekal dalam domain awam. Pasukan berharap bahawa memanfaatkan potensi bukan pakar akan membantu mereka mengumpulkan penyelesaian yang tidak dijangka, memikirkan di luar kotak dengan cara komputer masih tidak dapat.
"Pada dasarnya, permainan video sedang mencari untuk menangkap imaginasi manusia 'apa yang boleh' untuk struktur protein, " kata Justin Siegel, seorang ahli kimia di UC Davis yang terlibat dalam projek itu. "Ia memberikan maklum balas masa nyata kemungkinan bahawa struktur yang dibayangkan oleh pemain akan mungkin secara fizikal."
Foldit, yang dibangunkan oleh saintis komputer di University of Washington dan Northeastern University, telah digunakan dengan jayanya dalam penyelidikan kesihatan sebelum ini. Pada tahun 2011, pengguna Tripit mengambil tiga minggu untuk menemui struktur enzim yang membantu membiak virus AIDS, membuka jalan bagi rawatan baru yang berpotensi. Ia adalah satu masalah yang telah membingungkan saintis selama satu dekad.
Aflatoxin telah bersama manusia selama beribu-ribu tahun, tetapi ia tidak dikenal pasti sehingga tahun 1960, ketika beribu-ribu ayam belanda di ladang ayam Inggeris mulai sakit dan mati tanpa alasan yang jelas. Para saintis memanggil masalah "penyakit X Turki, " dan akhirnya menghubungkannya dengan makanan kacang yang diimport dari Brazil. Suapan itu didapati tercemar dengan sejenis acuan yang dipanggil Aspergillus flavus, yang metabolit beracun dikenali sebagai aflatoksin.
Penyelidikan akhirnya mendapati bahawa dua acuan, Aspergillus flavus dan Aspergillus parasiticus, terutamanya bertanggungjawab untuk pengeluaran aflatoxin. Acuan ini berkembang dalam keadaan yang hangat dan lembap, dan boleh mencemari tanaman di lapangan, semasa musim menuai, dan di dalam penyimpanan. Mereka tumbuh pada beberapa tanaman ruji, termasuk jagung, kacang tanah, bijirin, gandum, kacang tanah dan kacang pokok. Mereka juga boleh mencemari susu dan produk tenusu lain jika haiwan memakan makanan berjerudung.
Banyak negara, termasuk AS dan negara-negara UE, mempunyai standard yang ketat untuk jumlah maksima aflatoxin yang dibenarkan dalam makanan dan makanan haiwan. Tetapi banyak negara membangun di dunia mempunyai standard yang lebih rendah atau tidak ada sama sekali, atau mempunyai masa yang sukar untuk menetapkan piawaian yang mereka miliki. Penduduk yang makan makanan yang terkandung di dalam negeri mengalami kedua-dua kesan segera-a pencegahan aflatoxicosis tahun 2004 (keracunan aflatoxin akut) membunuh 125 orang di pedalaman Kenya-dan akibat jangka panjang-orang yang terdedah kepada aflatoxins yang juga mempunyai Hepatitis B (yang sangat biasa di membangunkan dunia) mempunyai risiko kanser hati yang 30 kali lebih tinggi daripada biasa.
"Apabila anda berfikir tentang itu, perkataan 'wabah' datang ke fikiran, " kata Howard Shapiro, Ketua Pegawai Pertanian Mars, Diperbadankan.
Aflatoxin juga merupakan beban ekonomi. Memandangkan negara-negara maju tidak akan menerima makanan yang tercemar, petani kehilangan pendapatan berjuta-juta dolar daripada penghantaran yang ditolak dan nilai tanaman yang diturunkan. Eksport kacang tanah, sekali berkembang di banyak negara di Afrika, telah menurun dengan ketara sejak tahun 1970-an atas ketakutan aflatoxin.
Masalahnya boleh diuruskan sebahagiannya dengan teknik panen dan penyimpanan yang betul, walaupun ini kadang-kadang tidak dapat dicapai oleh petani kecil. Penyelidikan semasa pada kawalan aflatoxin melihat tumbuh-tumbuhan tahan pembiakan, menggunakan jenis acuan bukan toksik untuk bersaing dengan yang beracun, dan aflatoxin-membunuh rawatan kimia. Tetapi tiada apa-apa lagi yang memberikan apa-apa seperti penyelesaian penuh.
Mars, Incorporated, yang melepasi tan kacang, jagung dan kokain lain setiap tahun dalam gula-gula seperti M & Ms dan Snickers, telah lama bimbang dengan masalah aflatoksin. Pada satu ketika, Shapiro berkata, kira-kira 70 peratus penghantaran daripada rantaian bekalan tertentu ditolak kerana pencemaran. Shapiro dan pasukannya telah berusaha membiak tanaman tahan aflatoxin, satu projek yang beliau harapkan akan melihat hasil dalam lima hingga lapan tahun. Beliau berharap projek FoldIt akan membuahkan hasil lebih awal. Enzim yang ditemui oleh pengguna Foldit dapat membantu membawa sebatian baru untuk mengawal aflatoxin pada pelbagai titik dalam proses pertumbuhan dan penyimpanan, yang berpotensi bekerja dalam sinergi dengan tumbuhan tahan lagi di jalan.
"Saya rasa ini mungkin satu kejayaan besar, " kata Shapiro. "Jika kita bernasib baik, ini bukan hanya untuk Marikh. Ini adalah usaha global. "
