Gioca a questo videogioco per aiutare la ricerca contro il coronavirus

Con Foldit puoi progettare una proteina che si leghi al virus, bloccandolo.

Screenshot del gioco

Il coronavirus presenta una proteina che si lega alle nostre cellule, progettando una proteina che blocchi quella del virus quest’ultimo sarebbe bloccato. Provaci anche tu giocando a Foldit, non serve essere uno scienziato.

Perché c’è bisogno l’aiuto di tutti

Il primo articolo che ho scritto sul nuovo coronavirus risale al 26 Gennaio, 56 morti in totale e circa 2000 sospetti contagiati. La situazione oggi, a distanza di poco più di un mese, è ben diversa, più di 90 paesi sono stati contagiati e sono più di 100 mila la persone infette in totale. Dei numeri impressionanti se si pensa al poco tempo trascorso, questo perché da come avrete capito il virus si trasmette facilmente e ha un tasso netto della riproduzione della trasmissione abbastanza alto, compreso tra l’1,4 e il 3,8, ciò vuol dire che una persona infetta può trasmettere il virus a circa altre 3 persone, e, tenendo conto che il periodo di incubazione del virus può arrivare anche a 14 giorni, periodo durante il quale si può trasmettere anche non manifestando i sintomi, è ovvio comprendere la velocità di espansione dell’epidemia. Per tutti i dettagli relativi a trasmissione, sintomi e quant’altro vi consiglio di prendere come riferimento il sito del Ministero della Salute perché oggi parleremo d’altro. La rapida diffusione del virus è quindi il suo punto forte, e quindi il nostro punto debole, oltre ai provvedimenti sociali che sono stati già adottati dalle autorità competenti cosa possono fare le persone comuni per contribuire allo stop della diffusione? Ovviamente seguire i suggerimenti che ci sono stati dati, ovvero non frequentare posti affollati, essere più igienici, uscire di meno e fare il tampone se si sospetta di essere infettati. Oltre a questo, però, possiamo giocare. Avete capito bene, giocare, in particolare al videogame Foldit, sviluppato dell’Università di Washington in collaborazione col dipartimento di Scienza e Ingegneria informatiche, il dipartimento di Biochimica e il Center for Game Science nel 2008. Come si gioca? È disponibile per Windows, OSX e Linux e pure essendo un gioco con una finalità molto importante è semplice da giocare. Consiste nel produrre strutture tridimensionali delle proteine, prima di quelle più semplici e poi di quelle più complesse. Talvolta sono pubblicati dello staff dei “puzzle” , ovvero proteine da progettare di cui necessitano i ricercatori per curare malattie. Quale miglior caso se non quello del coronavirus.

Recettore toll-like

Come può una proteina risolvere l’infezione

Il nostro organismo per difendersi dalle minacce dei microorganismi patogeni presenta delle cellule specializzate (del sistema immunitario) che grazie a dei recettori presenti su di esse riconoscono le cellule che non appartengono al nostro organismo. Ogni recettore è specializzato nel riconoscere determinate strutture che sono tipiche di alcuni microrganismi, ad esempio, i lipopolisaccaridi presenti sulla parete di molti batteri, le sequenze CpG non metilate o anche gli RNA a doppio filamento di alcuni virus, tutte questi elementi caratteristici prendono il nome di PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns, traducibile in italiano come profili molecolari associati ai patogeni). I nostri recettori che li riconoscono possono essere di vario tipo e possono essere presenti su diverse cellule del nostro sistema immunitario. Un esempio di questi recettori sono i Toll-like, espressi soprattutto sui macrofagi. Alcuni tipi di Toll-like riconoscono il lipopolisaccaride batterico, alcune il CpG non metilate poiché non tipiche delle nostre cellule e quindi riconosciuti come estranei. Una volta che le cellule legano questi recettori al patogeno inviano messaggi che rafforzano i meccanismi di difesa dal patogeno specifico. Come mai vi ho parlato di tutto questo? Per comprendere come mai alcuni virus e batteri sono combattuti senza bisogno di aiuti esterni e come mai altri invece resistono al nostro sistema immunitario, è da immaginarsi come un combattimento in cui da entrambe le parti c’è uno studio del proprio avversario, il nostro organismo migliora il sistema immunitario tramite la sua “memoria” e allo stesso modo i microrganismi si riproducono sviluppando caratteristiche che possano bypassare il nostro sistema di difesa.

Come fermare il coronavirus attraverso il gioco

Il nuovo coronavirus utilizza per entrare nelle nostre cellule le proteine virali S che entrando nelle cellule sono attivate dal taglio proteolitico delle nostre proteasi. Senza scendere nel dettaglio dei processi antivirali delle nostre cellule quello che è importante da capire è che per fermare una infezione è necessario bloccare il suo ingresso, e poiché l’ingresso avviene tramite una proteina del virus, c’è bisogno di un’altra proteina che la blocchi, impedendo la diffusione del virus nelle cellule. È qui che entra in gioco l’importanza di Foldit. Permettere a chiunque di provare a produrre delle proteine che possono inibire la proteina del virus aumenta la possibilità di produrne una funzionale, inoltre il programma calcola un punteggio, basato su come è stata ripiegata la proteina o su quanto efficace è la proteina progettata e i punteggi permettono di realizzare una classifica per ogni puzzle e una classifica globale degli utenti. Le simulazioni più convincenti passano poi in laboratorio dove vengono testate con delle tecniche specializzate. Già in passato l’applicazione si è dimostrata molto utile, ad esempio:

  • Un articolo della rivista Nature del 2010 ha accreditato a 57000 giocatori una performance nelle simulazioni pari o migliore di simulazioni calcolate con algoritmi automatici.
  • Nel 2011 gli utenti sono riusciti a decifrare la struttura cristallina della proteasi del retrovirus Mason-Pfizer, un virus delle scimmie in grado di generare infezioni da immunodeficienza negli uomini (HIV/AIDS), struttura che era rimasta irrisolta da oltre 15 anni. Il puzzle è stato disponibile on-line per tre settimane, mentre i giocatori hanno prodotto un risultato 3D apprezzabile in 10 giorni (Fonte: Wikipedia).

 

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