El salvapantallas Rosetta@Home de la Universidad de Washington usaba las computadoras inactivas de voluntarios para plegar proteínas, pero los jugadores escribían correos insistentemente diciendo que el software cometía errores evidentes; el laboratorio quería aprovechar el razonamiento espacial humano allí donde las computadoras fallan.
La idea
Convertir la predicción de la estructura de proteínas en un rompecabezas tridimensional competitivo que cualquiera pueda jugar: la intuición espacial humana, puntuada por la bioquímica, alimenta la investigación real.
En 2008, el laboratorio de Baker y los informáticos Seth Cooper y Zoran Popović lanzaron Foldit: los jugadores retuercen y arrastran modelos tridimensionales de proteínas con herramientas de juego, puntuados por la función de energía de Rosetta. En 2010, un análisis de 57.000 jugadores mostró que los humanos superaban al algoritmo en 5 de 10 rompecabezas; en 2011, los jugadores produjeron un modelo preciso de la proteasa retroviral M-PMV en diez días, tras una década de intentos fallidos.
El estudio de Nature de 2010 encontró que 57.000 jugadores superaban a Rosetta en la mitad de los rompecabezas de predicción; en 2011, el modelo de diez días de los jugadores de la proteasa retroviral M-PMV dio lugar a la estructura cristalina de la enzima, ofreciendo a los investigadores nuevas dianas para fármacos antirretrovirales.
En 2008, la Universidad de Washington lanzó Foldit, un juego en línea gratuito que convierte la predicción de la estructura de proteínas en un rompecabezas tridimensional. Los jugadores manipulan modelos de proteínas con forma de espagueti con un conjunto de herramientas similar al del Tetris, y cada movimiento se puntúa con Rosetta, la misma función de energía que usan los investigadores, de modo que el éxito en el juego equivale al éxito en la ciencia.
La idea surgió de Rosetta@Home, un salvapantallas de computación distribuida que usaba las PC inactivas de voluntarios para plegar proteínas. Sus jugadores escribían constantemente que veían que el software hacía algo incorrecto, así que el laboratorio del bioquímico David Baker se asoció con los informáticos Seth Cooper y Zoran Popović para crear un juego en torno al razonamiento espacial humano.
El enfoque funcionó: un análisis de Nature de 2010 sobre 57.000 jugadores encontró que las personas superaban al algoritmo en cinco de diez rompecabezas de predicción y lo igualaban en tres más. En 2011, después de que los científicos fracasaran durante más de una década en resolver la estructura de la proteasa retroviral M-PMV por reemplazo molecular, los jugadores de Foldit produjeron un modelo preciso en diez días, lo que llevó a la estructura cristalina de la enzima y a nuevas pistas para el diseño de fármacos antirretrovirales.
Reformuló un problema científico difícil como un juego competitivo, de modo que miles de personas sin formación se involucraron en él en lugar de un solo experto.
La función de puntuación era bioquímica real, no ficción de juego: las puntuaciones altas correspondían a mejores modelos de proteínas, así que el propio juego producía datos de investigación.
Aprovechó la intuición espacial humana, justo la habilidad que faltaba a los algoritmos de reconocimiento de patrones, como demostró el enfrentamiento directo con Rosetta en 2010.
La resolución de la proteasa en 2011 demostró que la idea podía superar a los métodos profesionales: diez días para lo que el reemplazo molecular no había logrado en una década.
Haz que la función de puntuación sea la ciencia y da a los aficionados rompecabezas reales: las habilidades de reconocimiento de patrones de miles de jugadores sin formación se convierten en un instrumento de investigación, y participar es la contribución.
Foldit siguió en línea, y sus jugadores pasaron a ayudar con proteínas vinculadas a la investigación del cáncer y el Alzheimer, según el equipo de la Universidad de Washington. La estructura de M-PMV de 2011, publicada en Nature Structural & Molecular Biology, se convirtió en la prueba canónica de que los jugadores podían resolver problemas reales de biología estructural, y el juego sigue siendo una referencia para la ciencia colaborativa: el momento en que el juego produjo resultados revisados por pares.
CONSULTA LAS PRUEBAS
Las fuentes
- Gaming the System: Video Gamers Help Researchers Untangle Protein Folding Problem Scientific American · scientificamerican.com ·
- Foldit game leads to AIDS research breakthrough CNET · cnet.com ·
- Gamers Succeed Where Scientists Fail ChemistryViews · chemistryviews.org ·