Foldit: un videogame per combattere l’Aids

Di Massimo Mele il 25 Settembre 2011. Nessun commento

Foldit ha permesso di decifrare la struttura di un enzima fondamentale per la diffusione del virus dell’AIDS, riuscendo dove la scienza ha fallito per oltre un decennio. È un gioco sperimentale, concepito dal Dipartimento di Biochimica dell’Università di Washington, che consiste nella sezione delle proteine nella forma di un puzzle.

Gli utenti sono chiamati a risolvere la struttura di una proteina, riducendola a una forma più elementare, giocando con le rappresentazioni grafiche a mo’ di puzzle. Ad ogni combinazione corrisponde un punteggio, che concorre a stilare una classifica dei giocatori, mentre i risultati sono inviati a Washington per essere analizzati.

Gli esseri umani sono capaci d’intuire la propagazione nello spazio con più efficacia dei computer: Foldit sfrutta questo presupposto per finalità scientifiche. Nella circostanza l’approccio è riuscito a risolvere la struttura di M-PMV, l’enzima responsabile della sopravvivenza e la propagazione di una proteina del virus dell’AIDS.

Scopo del gioco è infatti costruire una proteina che sia il più stabile possibile. Queste grosse molecole sono come i mattoni del Lego per le cellule del nostro corpo: si assemblano nelle maniere più varie e svolgono le funzioni più disparate. I loro componenti essenziali – gli aminoacidi – sono appena una ventina. Ma si incatenano l’uno all’altro in sequenze di centinaia di elementi che, anziché restare distesi come un lungo filamento, si ripiegano su se stessi assumendo forme complicatissime.

Proprio qui sta la difficoltà del gioco. Partendo da un filamento disteso, i campioni di Foldit devono ripiegarlo su se stesso come se aggrovigliassero un gomitolo, rispettando i vincoli della chimica e della fisica. Più stabile è la struttura della proteina, più punti si guadagnano. La natura tende infatti a risparmiare energia, e la forma più “morbida”, priva di “tensioni”, asimmetrie e “pieghe” innaturali deve per forza essere quella più vicina alla realtà.

La presenza di migliaia di snodi e di trilioni di possibilità rende il compito assai arduo per i computer, che si limitano a procedere per tentativi ed errori esaminando tutte le opzioni una a una. I giocatori hanno invece sulla loro schermata la proteina da assemblare e con vari strumenti possono ruotarla alla ricerca di soluzioni nascoste, creare o disfare legami chimici fra gli aminoacidi, piegare o distendere frammenti del filamento, rispettando le stesse costrizioni di una proteina naturale.

L’idea di Foldit non nacque dagli scienziati, ma da quei cittadini che nel 1998 avevano deciso di partecipare al progetto Rosetta dell’università di Washington. Allora tutto quello che era richiesto era accendere il proprio computer, per mettere la sua potenza di calcolo a disposizione del cervellone dell’ateneo impegnato nel rebus della struttura della proteina. Ma mentre sui loro schermi i filamenti si annodavano in soluzioni improbabili, i partecipanti ridevano della goffaggine del silicio, fino a scrivere ai ricercatori del Center for Game Science dell’università di Washington: “La soluzione è così evidente, perché non lasciate fare a noi?”

La maggior parte dei giocatori non conosce della biochimica che le nozioni imparate a scuola. Ma una ventina di minuti di istruzioni e simulazioni guidate sono sufficienti per lanciarsi in Foldit, progredendo dai livelli elementari a quelli più complessi, con il programma stesso che segnala con frecce e bande rosse nodi da sbrogliare e punti critici che la natura non accoglierebbe mai. Mentre giocano, i compagni di squadra possono scambiare consigli e informazioni online. Per poi inviare il loro risultato (diventato simile a un piatto di spaghetti) ai ricercatori dell’università di Washington che due anni fa hanno lanciato il gioco e che partiranno ora con la sperimentazione di un farmaco per bloccare la proteina trovata dai giocatori.

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Fonte downloadblog.it, repubblica.it