Zestaw małego genetyka i setki tysięcy kolektywnych naukowców

Układanie kolorowych kulek w zwarte formacje w fantastycznych światach, z którymi nie mają one rzeczywiście nic wspólnego, to wielka gałąź rynku gier, zazwyczaj casualowych. Dla odmiany warto sięgnąć po EteRNA, gdzie w niemniej fantastycznym świecie naukowym zajmiemy się sekwencjonowaniem i budowaniem RNA. Ta gra to prawdziwe badania naukowe!

Carnegie Mellon University / Stanford University

RNA to organiczne związki chemiczne należące do grupy kwasów nukleinowych. Składają się z połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi rybonukleotydów. Są obecne w jądrach komórkowych i cytoplazmie oraz w nukleoproteinach. Pełnią one różne funkcje biologiczne, które są zależnie od jego budowy i sekwencji danej cząsteczki. Tyle teoria, każdy miał to w szkole, ale ile osób tak naprawę zainteresowało się teorią, której nie mogło przekuć na praktykę? Pierwsza dekada XXI wieku zwiększyła zainteresowanie RNA i jego funkcjami w komórkach, Dlatego też potrzebne było stworzenie wielkiego komputera, by zmierzyć się z tą kwestią.

EteRNA to na pierwszy rzut oka jet to kolejna gra online, gdzie mamy rankingi, punktacje (tutaj także w kaloriach potrzebnych do zajścia odpowiedniej reakcji) czy logowanie do swojego konta. Wszystko jest profesjonalnie przygotowane, oferując wiele opcji społecznościowych, czat, rankingi i poziomy łamigłówek, przygotowanych przez twórców, jak i przez samych graczy. Jednak żeby ten projekt powstał, potrzeba było pracy wielu ludzi. To, co pozornie wydawało się niemożliwe, zostało stworzone przez Uniwersytet Carnegie Mellon i Uniwersytet w Stanford z udziałem grantów naukowych oraz kilku innych fundacji i organizacji. Superkomputer do RNA.

Carnegie Mellon University / Stanford University

Początek przygody to samouczek wyjaśniający zasady łącznia kolejnych nukleotydów oraz sposoby  budowania kolejnych sekwencji. Pewne rzeczy są oczywiste, inne wymagają chwili na zrozumienie. Jednak zasady są przekazane bardzo jasno i klarownie, na co nie zawsze można liczyć w szkole lub na uczelni. W taki oto sposób naprawę poważna  nauka łączy się z zabawą, która ma zdecydowanie więcej do zaoferowania niż samą rozgrywkę dla łamania głowy.

Gra, zgodnie z oczekiwaniami twórców, pozwala na uczestniczenie w tworzeniu wielkiej biblioteki syntetycznych sekwencji RNA, które mają na celu kolejne badani nad kwasami nukleinowymi, czy nanomaszynami oraz poszukiwania nowych sposobów na leki antywirusowe i lepsze zrozumienie pracy komórek. Interakcje pomiędzy graczami oferują wsparcie podczas wirtualnych badań oraz starają się przetrzeć nowe szlaki dla nauki. Twórcy postawili na swoiste, globalne laboratorium, gdyż wirtualna zabawa w rzeczywistości co jakiś czas przenosi się do prawdziwego laboratorium.

Carnegie Mellon University / Stanford University

Nie są znane wszystkie funkcje RNA i nie wiadomo, dlaczego łącza się w określone sekwencje. Dotychczas oprogramowanie resekwencyjne były dość prymitywne i nie zawsze dawały pożądane wyniki. Dlatego też postanowiono zmienić podejście i dać narzędzie ludziom, którzy dzięki doświadczeniom, nieraz nieszablonowemu podejściu do nauki i własnej intuicji będą w stanie stworzyć nowe sekwencje, a sama liczba ponad 37000 zarejestrowanych, aktywnych użytkowników robi wrażenie. Nawet jeśli EteRNA nie rozwiąże problemów i zagadek związanych z RNA, ma za zadanie lepiej zrozumieć sposób jego działania.

Dlatego też każdego tygodnia stworzone przez działających w ramach projektu są oceniane, a ósemka najlepszych trafia do prawdziwego laboratorium celem analizy i syntezy. Pozwala to na otrzymanie informacji zwrotnej odnośnie do sposobu budowy i funkcji poszczególnych sekwencji w rzeczywistości, a nie tylko w symulacji. Stwarza to rzadko spotykaną sytuację, kiedy wygrana w grze otrzymuje wymiar rzeczywistej nagrody. Tak samo, jak sama gra sprawia przyjemność, jednocześnie ucząc. Daje ona prawdziwe i mierzalne wyniki naukowe, które mogą przełożyć się na prawdziwe postępy, co stawia zarówno naukowców, jak i graczy na pozycji wygranych.

Sama gra powstała już w 2011 roku, pozwalając na rzeczywiste rozwiązywanie problemów naukowych, bez konieczności ukończenia wyższych uczelni. Dało to także wiele nowych odkryć, silnie omawianych na łamach czasopism naukowych, dając pojęciu gamifikacji zupełnie nowy poziom znaczenia. Jeśli spojrzeć na inne projekty, jak Galaxy Zoo, Sloan Digital Sky Survey (katalogujące obiekty astronomiczne, współpracuje przy nim 150000 osób) czy Foldit  (zajmujący się fałdowaniem białek protein, skupiający 50000 osób), nie wspominając o nawet o SETI,  społecznościowe podejście do badań naukowych, stawiające na swoiste, kolektywne podejście do sposobu badań, może być prawdziwym przełomem.

Carnegie Mellon University / Stanford University

Łączenie kolorowych kulek wydaje się proste, jednak za prostymi na początku zadaniami idą kolejne, które potrafią być naprawdę wielkim wyzwaniem. Ważne jednak jest to, że to zadaniami stoi prawdziwa nauka, a za grą prawdziwy warsztat genetyka przeniesiony do domu gracza. Nad wszystkim czuwa uczący się algorytm EteRNABot, który gromadzi, a w miarę potrzeb przeprowadza kolejne testy na wybranych sekwencjach. Takie podejście pozwala naukowcom na tworzenie lepszych algorytmów zajmujących się odczytywaniem sekwencji genetycznych i podstawy do tworzenia automatycznych narzędzi umiejących tego dokonać.

Całość projektu wyraźnie pokazuje, że społeczność online, działająca jak rozproszone laboratorium jest w stanie przeprowadzić eksperymenty, sprawdzić różne hipotezy i przełożyć je na prawdziwą, empiryczną naukę. Co jakiś czas pojawiają się tam także osoby, które nie czekając na cotygodniowe i przy pomocy metod garażowych starają się sekwencjonować rzeczywiste cząsteczki.
Trudno rozstrzygnąć kwestie do kogo w takim przypadku należą wyniki badań, jednak sam fakt przystąpienia do nich tak wielu osób napawa optymizmem. Daje perspektywę wielkich odkryć, gdzie nie będzie jednego odkrywcy w jednym laboratorium, a rzesze samokształcących się osób robiących coś dla siebie, jak i dla innych. A wszystko z pozoru prostej gry. Wystarczy tylko chcieć.

Śledź mnie na Twitterze!