Poderia um videogame ajudar a erradicar um veneno causador de câncer? Um projeto recém-lançado está dando aos jogadores comuns a chance de resolver um quebra-cabeça biológico, potencialmente levando a novas maneiras de tornar nosso fornecimento de alimentos mais seguro.
As aflatoxinas, os produtos cancerígenos de fungos que crescem em culturas agrícolas como milho e amendoim, são um flagelo no mundo em desenvolvimento. Comer culturas contaminadas por aflatoxina pode causar intoxicação aguda e morte. Mas a exposição de baixo nível durante um longo período de tempo pode causar problemas no sistema imunológico, o crescimento de crianças com acréscimo e ser um importante fator de risco para câncer de fígado. Enquanto países de alta renda, como os Estados Unidos, selecionam culturas para a presença de aflatoxinas, cerca de 4, 5 bilhões de pessoas, em grande parte em países de baixa renda, ainda estão em risco.
Embora o problema tenha sido reconhecido há mais de 50 anos, os pesquisadores ainda precisam encontrar uma solução abrangente. Agora, um projeto, patrocinado pela empresa de doces Mars, Incorporated, em conjunto com várias organizações sem fins lucrativos e universidades, tem como objetivo avançar na pesquisa encontrando uma enzima que possa degradar as aflatoxinas. Eles esperam fazer isso explorando o amor natural dos humanos por jogos e solução de problemas.
A equipe fez o upload de uma série de quebra-cabeças de aflatoxina no Foldit, uma plataforma de jogos que faz com que os usuários experimentem dobrar diferentes estruturas de proteínas. A dobragem de proteínas em estruturas tridimensionais adequadas com usos potenciais na vida real requer raciocínio espacial e habilidades de correspondência de padrões, o que torna o processo maduro para a gamificação - o co-fundador de Foldit descreveu-o como "como Tetris em esteróides".
Os usuários de Foldit receberam uma enzima potencialmente degradante de aflatoxina para começar, e têm a tarefa de melhorar a enzima para melhor neutralizar a toxina. As cinco ou dez melhores soluções serão sintetizadas e testadas na Universidade da Califórnia, em Davis. Todas as informações permanecerão no domínio público. A equipe espera que aproveitar o potencial de não-especialistas os ajude a coletar soluções inesperadas, pensando fora da caixa da maneira como os computadores ainda não conseguem.
"Em essência, o videogame procura captar a imaginação humana de 'o que poderia ser' para a estrutura das proteínas", diz Justin Siegel, químico da UC Davis envolvido no projeto. "Ele fornece feedback em tempo real sobre a probabilidade de que a estrutura prevista pelo jogador seja fisicamente possível."
O Foldit, desenvolvido por cientistas da computação da Universidade de Washington e da Northeastern University, tem sido usado com sucesso em pesquisas de saúde antes. Em 2011, os usuários do Foldit levaram três semanas para descobrir a estrutura de uma enzima que ajuda o vírus da AIDS a se reproduzir, abrindo caminho para possíveis novos tratamentos. Foi um problema que havia intrigado os cientistas por uma década.
A aflatoxina tem estado com humanos por milhares de anos, mas não foi identificada até 1960, quando milhares de perus nas granjas inglesas começaram a adoecer e morrer sem causa óbvia. Os cientistas chamaram o problema de "doença da Turquia X" e, eventualmente, associaram-no à farinha de amendoim importada do Brasil. Descobriu-se que a ração estava contaminada por um tipo de fungo chamado Aspergillus flavus, cujos metabólitos venenosos passaram a ser conhecidos como aflatoxinas.
Pesquisas finalmente descobriram que dois fungos, Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus, eram os principais responsáveis pela produção de aflatoxinas. Esses moldes florescem em condições quentes e úmidas e podem contaminar as lavouras no campo, durante a colheita e no armazenamento. Eles crescem em uma série de culturas básicas, incluindo milho, amendoim, milho, trigo, caroço de algodão e nozes. Eles também podem contaminar o leite e outros produtos lácteos se os animais comerem alimentos mofados.
Muitos países, incluindo os EUA e as nações da UE, têm padrões rígidos para a quantidade máxima de aflatoxinas permitidas em alimentos e ração animal. Mas muitos países do mundo em desenvolvimento têm padrões menores ou nenhum, ou têm dificuldade em regular os padrões que possuem. Os moradores que comem alimentos contaminados localmente sofrem efeitos imediatos - um surto de aflatoxicose (intoxicação aguda por aflatoxina) em 2004 matou 125 pessoas na zona rural do Quênia - e consequências a longo prazo - pessoas expostas a aflatoxinas que também têm hepatite B (que é muito comum no mundo em desenvolvimento) têm um risco de câncer de fígado 30 vezes maior do que o normal.
"Quando você pensa sobre isso, a palavra 'praga' vem à mente", diz Howard Shapiro, diretor de agricultura da Mars, Incorporated.
A aflatoxina também é um fardo econômico. Como os países desenvolvidos não aceitam alimentos contaminados, os agricultores perdem milhões de dólares em receitas provenientes de embarques rejeitados e diminuem os valores das safras. A exportação de amendoim, que já prosperou em muitos países africanos, caiu drasticamente desde a década de 1970 devido aos temores da aflatoxina.
O problema pode ser parcialmente gerenciado com técnicas adequadas de colheita e armazenamento, embora estas estejam fora do alcance de pequenos agricultores. Pesquisas atuais sobre o controle de aflatoxinas visam a reprodução de plantas resistentes, usando variedades não tóxicas de mofo para competir com as tóxicas, e tratamentos químicos que matam aflatoxinas. Mas nada ainda forneceu algo como uma solução completa.
A Mars, Incorporated, que passa toneladas de amendoim, milho e outros produtos básicos por ano em doces como M & Ms e Snickers, preocupa-se há muito tempo com problemas de aflatoxina. A certa altura, Shapiro afirma que cerca de 70% dos embarques de uma determinada cadeia de suprimentos estavam sendo rejeitados por causa da contaminação. Shapiro e sua equipe têm trabalhado na criação de cultivos resistentes a aflatoxinas, um projeto que ele espera que tenha resultados em cinco a oito anos. Ele espera que o projeto FoldIt dê frutos mais cedo. As enzimas descobertas pelos usuários da Foldit poderiam ajudar a levar a novos compostos para controlar a aflatoxina em vários pontos do processo de crescimento e armazenamento, potencialmente trabalhando em sinergia com plantas resistentes mais adiante.
"Eu sinto que isso poderia ser um grande avanço", diz Shapiro. “Se tivermos sorte, isso não é só para Marte. Este é um esforço global. ”
