מדע עולה רמות: איך גיימרים מקדמים מחקר ביו-רפואי

יוזמה מרכזית למדעי האזרח ברחבי העולם מקדמת את ההבנה של המיקרוביום האנושי.

על פי מחקר שנערך לאחרונה ב טבע ביוטכנולוגיהמינוף גיימרים וטכנולוגיית משחקי וידאו יכול להגביר באופן דרמטי את המחקר המדעי.

4.5 מיליון גיימרים ברחבי העולם התקדמו את מדע הרפואה בכך שעזרו לשחזר היסטוריות אבולוציוניות של חיידקים באמצעות מיני-משחק הכלול במשחק הווידאו המצליח מבחינה קריטית ומסחרית, Borderlands 3. משחקם הוביל לאומדן מעודן משמעותית של יחסי החיידקים במעיים האנושיים. התוצאות של שיתוף הפעולה הזה גם יקדמו באופן משמעותי את הידע שלנו על המיקרוביום וגם ישפרו את תוכניות הבינה המלאכותית שישמשו לביצוע עבודה זו בעתיד.

מעקב אחר הקשרים האבולוציוניים של חיידקים

על ידי משחק Borderlands Scienceמיני-משחק בתוך משחק הווידאו בוזז-יורה Borderlands 3, שחקנים אלה עזרו להתחקות אחר מערכות היחסים האבולוציוניות של יותר ממיליון סוגים שונים של חיידקים שחיים במעיים האנושיים, שחלקם ממלאים תפקיד מכריע בבריאותנו. מידע זה מייצג עלייה אקספוננציאלית במה שגילינו על המיקרוביום עד כה. על ידי יישור שורות של אריחים המייצגים את אבני הבניין הגנטיות של חיידקים שונים, בני אדם הצליחו לקחת על עצמם משימות שאפילו אלגוריתמי המחשב הקיימים הטובים ביותר לא הצליחו לפתור עדיין.

הפרויקט הובל על ידי חוקרי אוניברסיטת מקגיל, שפותח בשיתוף עם Gearbox Entertainment Company, חברת בידור אינטראקטיבי עטורת פרסים, ו-Masively Multiplayer Online Science (MMOS)חברת IT שוויצרית המחברת מדענים למשחקי וידאו), ונתמכת על ידי המומחיות והחומר הגנומי מיוזמת Microsetta בראשות רוב נייט מהמחלקות לרפואת ילדים, ביו-הנדסה והנדסת מחשבים באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו.

בני אדם משפרים את האלגוריתמים הקיימים ומניחים את הבסיס לעתיד

לא רק שהשחקנים שיפרו את התוצאות שהפיקו התוכניות הקיימות המשמשות לניתוח DNA רצפים, אבל הם גם עוזרים להניח את הבסיס לתוכניות AI משופרות שניתן להשתמש בהן בעתיד.

"לא ידענו אם השחקנים של משחק פופולרי אוהבים Borderlands 3 יהיה מעוניין או אם התוצאות יהיו טובות מספיק כדי לשפר את מה שכבר היה ידוע על אבולוציה מיקרוביאלית. אבל נדהמנו מהתוצאות", אומר ג'רום ולדיספול, פרופסור חבר בבית הספר למדעי המחשב של מקגיל ומחבר בכיר על המאמר שפורסם היום. "בעוד חצי יום, ה Borderlands Science שחקנים אספו פי חמישה יותר נתונים על רצפי DNA מיקרוביאליים מהמשחק הקודם שלנו, פילו, נאספו במשך תקופה של 10 שנים."

הרעיון לשילוב ניתוח DNA במשחק וידאו מסחרי עם משיכה לשוק המוני הגיע מאטילה סנטנר, פרופסור עזר בבית הספר למדעי המחשב של מקגיל ומנכ"ל ומייסד שותף של MMOS. "מכיוון שכמעט מחצית מאוכלוסיית העולם משחקת עם משחקי וידאו, יש חשיבות עליונה שנמצא דרכים יצירתיות חדשות להפיק ערך מכל הזמן וכוח המוח שאנו מבלים במשחקים", אומר שאנטנר. "Borderlands Science מראה כמה רחוק אנחנו יכולים להגיע על ידי שיתוף פעולה עם תעשיית המשחקים והקהילות שלה כדי להתמודד עם האתגרים הגדולים של זמננו."

"המפתחים של Gearbox היו להוטים לעסוק במיליוני שחקני Borderlands ברחבי העולם ביצירת חוויה מושכת במשחק כדי להדגים כיצד מוחות חכמים המשחקים ב-Borderlands מסוגלים לייצר נתונים מדעיים מוחשיים, שימושיים ובעלי ערך ברמה שאינה ניתנת לגישה ללא אינטראקטיביות טכנולוגיה ומדיומים", אמר רנדי פיצ'פורד, מייסד ומנכ"ל חברת Gearbox Entertainment. "אני גאה בכך ש-Borderlands Science הפך לאחד מפרויקטי מדעי האזרח הגדולים וההישגיים ביותר בכל הזמנים, חוזה את ההזדמנות לפרויקטים דומים במשחקי וידאו עתידיים ומדחק את גבולות ההשפעה החיובית שמשחקי וידאו יכולים לעשות על העולם ."

קשר בין חיידקים למחלות ואורח חיים

עשרות טריליוני החיידקים המתיישבים בגופנו ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על בריאות האדם. אבל קהילות מיקרוביאליות יכולות להשתנות לאורך זמן בתגובה לגורמים כמו תזונה, תרופות והרגלי חיים.

בגלל המספר העצום של חיידקים המעורבים, מדענים עדיין נמצאים רק בימים הראשונים של היכולת לזהות אילו מיקרואורגניזמים מושפעים מאילו תנאים או יכולים להשפיע עליהם. וזו הסיבה שהפרויקט של החוקרים והתוצאות של הגיימרים כל כך חשובים.

"אנחנו מצפים שנוכל להשתמש במידע הזה כדי לקשר סוגים ספציפיים של חיידקים למה שאנחנו אוכלים, לאופן שבו אנחנו מזדקנים ולמחלות הרבות, החל ממחלות מעי דלקתיות ועד אלצהיימר שאנחנו מכירים עכשיו חיידקים שצריך להיות מעורבים בהם", מוסיף נייט, שגם מנהל את המרכז לחדשנות מיקרוביום באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו. "מכיוון שהאבולוציה היא מדריך נהדר לתפקוד, עץ טוב יותר המקשר את החיידקים שלנו זה לזה נותן לנו מבט מדויק יותר על מה שהם עושים בתוכנו ובסביבתנו."

בניית קהילות לקידום ידע

"כאן יש לנו 4.5 מיליון אנשים שתרמו למדע. במובן מסוים, התוצאה הזו היא גם שלהם והם צריכים להרגיש גאים על זה", אומר Waldispühl. "זה מראה שאנחנו יכולים להילחם בפחד או בתפיסות השגויות שיש לציבור לגבי המדע ולהתחיל לבנות קהילות שפועלות ביחד כדי לקדם ידע".

"Borderlands Science יצרה הזדמנות מדהימה לתקשר עם מדענים אזרחיים בבעיה חדשה וחשובה, תוך שימוש בנתונים שנוצרו על ידי פרויקט מדעי אזרחי עצום נפרד", מוסיף דניאל מקדונלד, המנהל המדעי של יוזמת Microsetta. "תוצאות אלו מדגימות את הערך המדהים של נתוני גישה פתוחה, ואת קנה המידה של מה שאפשר עם פרקטיקות כוללניות במאמצים מדעיים."

המחקר מומן בחלקו על ידי Genome Canada ו-Génome Québec.