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Hiv, i suoi segreti si svelano con un videogame

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di | Pubblicato il 19 Settembre 2011
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Foldit è un videogame online molto particolare, e a suo modo appassionante. Lo scopo del gioco è trovare la forma delle proteine. Cosa si vince? Se si è particolarmente bravi, anche una firma su un’importante rivista scientifica. È questo il premio che si sono aggiudicati alcuni giocatori per aver scoperto niente meno che la struttura di un enzima indispensabile alla replicazione di un retrovirus che causa la sindrome da immunodeficienza acquisita nei macachi reso. Dal momento che il retrovirus appartiene alla stessa famiglia dell’ Hiv, scoprire come sono fatte le sue proteine aiuterà anche la ricerca contro l’ Aids. Lo studio che descrive questo importante enzima è ora pubblicato su Nature Structural & Molecular Biology.

Il videogioco era stato creato dall’Università di Washington, negli Usa, che hanno fatto di più che rendere la scienza accessibile al grande pubblico: hanno reso il grande pubblico protagonista della ricerca. Tutto è iniziato nel 2005, quando è stato lanciato il progetto Rosetta@home: i ricercatori statunitensi hanno chiesto alle persone di scaricare sul loro computer un software che, nei momenti di inattività del pc, lavorasse per determinare la forma tridimensionale di proteine ancora sconosciute. Il successo dell’applicazione è stato così grande (migliaia di volontari hanno aderito al progetto) da spingere i ricercatori a fare di più e a coinvolgere attivamente le persone nella soluzione dei puzzle strutturali delle molecole proteiche. Considerando che le proteine sono formate da centinaia di aminoacidi, infatti, spesso i calcoli richiedono molto tempo ed è possibile che l’intuizione umana possa farne risparmiare un po’.

Ecco perché, nel 2008, è nato Foldit, un vero è proprio videogame in cui i giocatori, che possono riunirsi in squadre, competono nel progettare proteine o individuare la loro struttura tridimensionale. In che modo? L’applicazione mostra una prima rappresentazione grafica della proteina (ottenuta partendo dalla forma di proteine simili già note o da calcoli energetici) che l’utente può manipolare alla ricerca della configurazione a minor energia, che è quella biologicamente più probabile (vedi Galileo, “Giocare con le proteine“). Ed è stato proprio giocando in questo modo che, in sole tre settimane, è stato risolto un rompicapo con cui i ricercatori erano alle prese da ben 15 anni.

Il puzzle è rappresentato da una classe di enzimi chiamati protesi retrovirali, cioè proteine coinvolte nella replicazione e proliferazione dei virus che causano Aids, di cui è necessario comprenderne prima di tutto la forma. Non essendoci riusciti con la cristallografia a raggi X (il metodo più usato per determinate la struttura delle proteine, molto lento e costoso) e con gli algoritmi di Rosetta, i ricercatori hanno tentato con Foldit. “ Volevamo vedere se l’intuizione umana potesse avere la meglio sui metodi automatici”, ha spiegato Firas Khatib dell’Università di Washington.

E l’idea si è dimostrata vincente. In poche settimane, infatti, i giocatori hanno generato un modello tridimensionale energicamente plausibile dell’enzima M-PMV, coinvolto nella replicazione del virus. Raffinando il modello, poi, i ricercatori hanno finalmente determinato la struttura della proteina, che si è inoltre rivelata sensibile all’azione di farmaci antiretrovirali. Perché, alla fine, è questo l’obiettivo di Foldit: svelare la forma tridimensionale delle proteine per sviluppare farmaci capaci di bloccarne l’attività. Seth Cooper, uno dei creatori di Foldit, spiega nello studio perché i giocatori sono riusciti là dove i computer hanno fallito: “Le persone hanno abilità di ragionamento spaziale che i computer non hanno. Questi videogiochi riescono a unire la forza del cervello umano alla potenza delle macchine, e i risultati di questo studio mostrano che i videogiochi, la scienza e la computazione possono raggiungere traguardi prima impensabili”.

Riferimenti: Nature Structural & Molecular Biology doi:10.1038/nsmb.2119

Via: Wired.it

Credits immagine: Foldit

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