В дополнение к расшифровке и уточнению естественных белковых структур, сообщество Фолдитов также пытается коллективно разработать лучшие белки. Например, в январе 2012 года игроки Foldit переработали фермент таким образом, что он ускорил реакцию, имеющую решающее значение для производства различных лекарств, почти на 2000 процентов (Nature Biotechnology, 30:190-92, 2012). Исследователи также ставят перед игроками Foldit задачу разработки и переработки совершенно новых белков, таких как тот, который связывается с вирусом гриппа А и ингибирует его, говорит Бейкер. “Мы пытаемся разработать потенциальную белковую терапию, и мы привлекаем игроков Foldit на каждом шагу этого пути."Кроме того, дизайнеры Foldit надеются расширить элемент открытия лекарств в игре с новым набором органических субкомпонентов, которые позволят создавать новые малые молекулы.
Foldit помогла создать онлайн-игры как надежный источник открытий в области вычислительной биологии, говорит Су. "Достижения сообщества игроков [Foldit] действительно открывают глаза”, -говорит он. “Они явно нашли модель, которая является забавной и научно продуктивной. Сейчас многие люди обращают на это внимание.”
Игра для всех
Успех Foldit вдохновил других исследователей использовать умы геймеров по всему миру для совершенствования существующих научных методов. В сравнительной геномике множественное выравнивание последовательностей (MSA) используется для идентификации функциональных элементов генома и возможных триггеров заболевания. Если определенная последовательность сохраняется у разных видов, то она, вероятно, выполняет важную функцию; и если такая последовательность мутирует у людей с определенной болезнью, то это может быть причиной. "MSA, вероятно, является одним из самых важных инструментов в биоинформатике сегодня”, - говорит Жером Вальдиспюль, биоинформатик из Университета Макгилла в Монреале, Канада.
Но компьютерные алгоритмы, используемые для выполнения MSA, не гарантируют идеальной точности, поэтому Вальдис Пюль и его коллеги создали Phylo—онлайн-игру, которая превращает задачу MSA в простую головоломку, в которую может играть любой желающий. Цель игры состоит в том, чтобы улучшить выравнивание последовательностей промоторных областей сотен генов, связанных с болезнями, от 44 видов позвоночных. Последовательности представлены в виде нескольких рядов блоков, закодированных цветом для представления четырех оснований ДНК, и игроки сдвигают последовательности влево или вправо, чтобы найти наилучшее возможное соответствие для восьми различных видов одновременно.
В течение 7 месяцев после своего выпуска в ноябре 2010 года Phylo имел более 12 000 зарегистрированных пользователей и 3000 постоянных игроков. И они доказали себя достойными: 70 процентов из примерно 350 000 решений MSA, созданных сообществом Phylo, являются более точными, чем те, которые генерируются лучшим компьютерным алгоритмом "Результаты, полученные игроками, были намного лучше, чем мы надеялись”, - говорит Вальдис Пюль. - Человеческий мозг эволюционировал, чтобы очень хорошо распознавать визуальные паттерны, и мы можем извлечь из этого пользу.”
Игра теперь доступна на мобильных устройствах на нескольких разных языках. А команда, стоящая за Phylo, в настоящее время разрабатывает интерфейс, который позволит любому генетику в мире войти в систему и загрузить последовательности, которые будут преобразованы в головоломки и воспроизведены сообществом. Вальдиспюль говорит, что идея состоит в том, чтобы дать исследователям доступ к огромному количеству человеческих вычислительных мощностей, предоставляемых геймерами. “То, что мы хотим сделать, - это создать наилучшую синергию между компьютером и человеком”, - говорит он.
Новичком на сцене является The Cure, игра, разработанная в лаборатории Су в Исследовательском Институте Скриппса, чтобы помочь найти лучшие прогностические биомаркеры для прогноза рака молочной железы. Запущенное в сентябре прошлого года лекарство работает как карточная игра, в которой игроки собирают “руку” из пяти генов с доски из 25 генов, предварительно отобранных для их соответствия болезни. Набор генов, который выигрывает, является тем, который производит лучшую прогностическую модель прогноза рака молочной железы, как это определено статистическим анализом перекрестной валидации.
Исследовательская игра даже начала выходить за пределы области молекулярной биологии. Whale.fm это помогает морским ученым продвигать свое понимание общения китов, прося игроков сопоставлять записи криков китов из разных частей света. Это упражнение предназначено для того, чтобы классифицировать различные китовые “диалекты” и подробнее рассказать о полном репертуаре китового языка.
Этот растущий интерес является свидетельством силы конкурентных, многопользовательских онлайн-игр для решения сложных научных проблем, но как далеко это зайдет? Окажет ли геймификация глубокое влияние на то, как проводятся научные исследования? Ответ, говорит Бейкер, скорее всего, будет зависеть от типа задаваемого вопроса. “Для задач, где есть некоторое количество, которое определяет правильные ответы, тогда я думаю, что игры будут мощными”, - говорит он. - Но есть и другие проблемы, которые просто не могут быть поставлены таким образом, и они будут менее разрешимы с помощью научных игр.”
По крайней мере, это шанс для преданных геймеров, таких как Эли Фискер, большинство из которых не имеют формального научного образования, испытать острые ощущения от открытия. А поощряя людей заниматься сложными исследовательскими проблемами в веселой и интуитивно понятной форме, такие игры могли бы вдохновить новый тип гражданского ученого, говорит Дас—тот, кто может найти новые решения, которые упустили профессионалы. “Разве не было бы здорово, если бы [кто-нибудь] мог просто войти в систему из любого места и начать экспериментально исследовать тайны жизни?”