ビデオゲームは、がんの原因となる毒を根絶するのに役立ちますか？ 新しく立ち上げられたプロジェクトは、普通のゲーマーに生物学的パズルを解く機会を与えており、食料供給をより安全にする新しい方法につながる可能性があります。
トウモロコシやピーナッツなどの農作物で成長するカビの発がん性製品であるアフラトキシンは、発展途上国の惨劇です。 アフラトキシンで汚染された作物を食べると、急性中毒と死を引き起こす可能性があります。 しかし、長期間にわたる低レベルの曝露は、免疫系の問題を引き起こし、子供の成長を妨げ、肝臓がんの主要な危険因子となります。 米国のような高所得国はアフラトキシンの存在について作物を選別していますが、主に低所得国の約45億人が依然としてリスクにさらされています。
この問題は50年以上にわたって認識されていますが、研究者はまだ包括的な解決策を見つけていません。 現在、いくつかの非営利団体や大学と協力してMars、Incorporatedのキャンディ会社が後援するプロジェクトは、アフラトキシンを分解する酵素を見つけることで研究を前進させることを目指しています。 彼らは、人間のゲームに対する自然な愛情と問題解決を利用して、これを実現したいと考えています。
チームは一連のアフラトキシンパズルをFolditにアップロードしました。Folditは、ユーザーがさまざまなタンパク質構造を折り畳む実験を行うゲームプラットフォームです。 潜在的な実際の用途でタンパク質を適切な3次元構造に折り畳むには、空間推論とパターンマッチングのスキルが必要です。これにより、プロセスはゲーミフィケーションに適しています。Folditの共同設立者はかつて「ステロイドのテトリスのよう」
フォルディットのユーザーは、アフラトキシンを分解する可能性のある酵素を最初から与えられており、毒素を最適に中和するために酵素を改善する必要があります。 最高の5〜10個のソリューションが合成され、カリフォルニア大学デービス校でテストされます。 すべての情報はパブリックドメインのままです。 チームは、専門家ではない人の可能性を引き出すことで、コンピューターがまだできない方法で箱の外で考えて、予想外の解決策を集めるのに役立つことを望んでいます。
「本質的に、ビデオゲームは、タンパク質構造の「あり得る」ものについての人間の想像力を捉えようとしています」と、プロジェクトに関与するUCデイビスの化学者、ジャスティンジーゲルは言います。 「プレイヤーが想定している構造が物理的に可能になる可能性に関するリアルタイムのフィードバックを提供します。」
ワシントン大学とノースイースタン大学のコンピューター科学者によって開発されたFolditは、これまで健康研究に使用されてきました。 2011年、Folditユーザーは、エイズウイルスの繁殖に役立つ酵素の構造を発見するのに3週間かかり、潜在的な新しい治療法への道を開きました。 これは、10年間科学者を困惑させていた問題でした。
アフラトキシンは何千年もの間人間と一緒に存在していましたが、1960年に英国の養鶏場で何千もの七面鳥が明らかな原因なしに病気になって死ぬまでは特定されませんでした。 科学者はこの問題を「トルコX病」と呼び、最終的にはブラジルから輸入されたピーナッツミールに関連付けました。 飼料には、アスペルギルス・フラバスと呼ばれるカビの種類が混入していることがわかりました。そのカビの毒物はアフラトキシンとして知られるようになりました。
最終的に、アスペルギルスフラバスとアスペルギルス寄生虫の2つのカビが主にアフラトキシン生産の原因であることが研究によって発見されました。 これらのカビは、高温多湿の条件で繁栄し、畑、収穫中、および貯蔵中の作物を汚染する可能性があります。 彼らは、トウモロコシ、ピーナッツ、キビ、小麦、綿実、木の実を含む多くの主要作物で育ちます。 また、動物がカビの生えた餌を食べると、牛乳や他の乳製品を汚染する可能性があります。
米国およびEU諸国を含む多くの国では、食品および動物飼料で許可されるアフラトキシンの最大量について厳しい基準があります。 しかし、多くの発展途上国では、基準が低いかまったくないか、基準を規制するのが困難です。 地元で栽培された汚染食品を食べる住民は、2004年にケニアの農村部で125人が死亡したアフラトキシン中毒（急性アフラトキシン中毒）の即時の影響と、長期的な影響-B型肝炎（発展途上国）は、肝臓がんのリスクが通常よりも約30倍高い。
「考えてみると、「ペスト」という言葉が思い浮かびます」と、火星の最高農業責任者であるハワード・シャピロは言います。
アフラトキシンも経済的負担です。 先進国は汚染された食品を受け入れないため、農民は出荷が拒否され、作物の価値が低下したため、数百万ドルの収入を失います。 かつて多くのアフリカ諸国で繁栄していたピーナッツの輸出は、1970年代以来アフラトキシンへの懸念から急激に減少しています。
この問題は、適切な収穫と保管の技術で部分的に管理できますが、これらは小さな農家の手の届かないところにあります。 アフラトキシン制御に関する現在の研究では、有毒植物と競争するために非毒性のカビを使用し、アフラトキシンを殺す化学的処理を行う育種抵抗性植物を調べています。 しかし、完全なソリューションのようなものを提供するものはまだありません。
Mars、Incorporatedは、毎年M＆MやSnickersなどのキャンディーで大量のピーナッツ、トウモロコシ、その他の主要食品を扱っており、長い間アフラトキシンの問題に関心を持っています。 ある時点で、特定のサプライチェーンからの出荷の約70％が汚染のために拒否されていたとシャピロは言います。 シャピロと彼のチームは、アフラトキシン耐性作物の育種に取り組んできました。彼は、5〜8年後に結果が出ると期待しているプロジェクトです。 彼はFoldItプロジェクトがより早く実を結ぶことを望んでいます。 Folditユーザーによって発見された酵素は、成長および貯蔵プロセスのさまざまな時点でアフラトキシンを制御する新しい化合物につながり、将来的に耐性植物との相乗効果をもたらす可能性があります。
「これは大きなブレークスルーになると思います」とシャピロは言います。 「運が良ければ、これは火星だけのものではありません。 これはグローバルな取り組みです。」
