En 2011, un grupo de jugadores, llevados por la competencia sana en un juego online, lograron descifrar un problema que había traído de cabeza a los virólogos durante una década. En solo tres semanas, descifraron la estructura tridimensional de una proteína del VIH, considerada una posible buena candidata para el desarrollo de fármacos antirretrovirales. El juego en cuestión se llamaba Foldit y sus jugadores llegaron incluso a formar parte de la lista de autores del estudio científico que se publicó más tarde.

Esta historia fue uno de los ejemplos de ciencia ciudadana y juegos que puso la física Sara Gil en una charla reciente en el evento de divulgación científica Desgranando Ciencia. Sin duda, es un gran ejemplo de todas las cosas buenas que pueden salir si mezclamos ambas cuestiones.

Pero la cosa no terminó con el VIH. De hecho, desde entonces se han introducido en el juego proyectos vinculados con el hallazgo de la estructura de otras proteínas relacionadas con enfermedades tan sonadas como la propia COVID-19.

¿Por qué es tan importante la estructura de las proteínas?

Imaginemos que tenemos todas las piezas del mecanismo de un reloj. Si las colocamos todas en fila o incluso si las metemos en la carcasa del aparato, pero sin que ocupen unos lugares concretos, el reloj no funcionará.

Si las proteínas pierden su estructura tridimensional pierden también su función

Con las proteínas ocurre algo similar. Están compuestas por unos bloques básicos, llamados aminoácidos. Inicialmente estos se colocan uno detrás de otro, a medida que se va leyendo la información proporcionada por el ADN. Pero para que sean funcionales es necesario plegarlas para que adquieran una estructura tridimensional. 

De hecho, incluso una vez que ya están plegadas, si se despliegan por algún motivo, pierden su función, reversible o irreversiblemente. Este es un proceso conocido como desnaturalización.

El problema es que no es fácil saber cómo se plegará una proteína; ya que, cuanto más grande sea, más conformaciones posibles habrá. Hoy en día existen algoritmos de inteligencia artificial como el AlphaFold de Google, capaces de explorar todas esas opciones y quedarse con las más probables. Sin embargo, a veces el ojo humano puede ser tan infalible como una máquina. Sobre todo si hay una competición (o al menos una colaboración entre jugadores) de por medio. Esta fue la premisa que llevó al nacimiento de un juego online llamado Foldit.

Foldit, el juego online para plegar proteínas

El juego online Foldit es uno de los más veteranos relacionados con ciencia ciudadana. La ciencia ciudadana consiste en dar herramientas a la población no especializada o amateur para que ayude a los científicos en búsquedas que, de otro modo, les llevarían mucho tiempo. Se usa mucho, por ejemplo, en astronomía, para observar determinados fenómenos.

En este caso, lo que se hizo fue crear un juego colaborativo de puzles, cuyo objetivo era plegar proteínas, siguiendo unas normas concretas. Estas normas se relacionan con los propios procedimientos que siguen las proteínas para plegarse naturalmente. Por ejemplo, que las regiones hidrofóbicas de los aminoácidos, a las que no les gusta el agua, se queden en la parte interna de la proteína.

En busca de fármacos para el VIH

Para combatir al enemigo, primero hay que conocerlo. Esta frase tan bélica tiene muchísimo sentido en medicina, ya que para combatir un patógeno es muy importante conocerlo a fondo.

Los científicos llevaban 10 años intentando determinar la estructura de esta proteína del VIH

Y eso también pasa por averiguar el plegamiento de las proteínas que lo componen. Así, se podrían hacer fármacos mucho más eficaces contra ellas.

Por ejemplo, con el VIH, entre las dianas predilectas a las que dirigir los fármacos se encuentran unas proteínas conocidas como proteasas retrovirales. Concretamente una, llamada M-PMV, fue concebida a principios de este siglo como un posible punto débil al que dirigir los fármacos. Pero no se conocía su estructura tridimensional.

Por eso, tras diez años sin lograr encontrarla, su secuencia de aminoácidos se incluyó entre los retos de Foldit. Y solo tres semanas después, los usuarios del juego online habían dado con ella. Más de 1.000 personas intervinieron en el proceso que culminó con la publicación de un estudio en Nature; en el que, entre sus autores, figuraban los jugadores de Foldit. Dado lo importante que es para los científicos encontrarse entre los autores de un estudio, especialmente si se publica en una revista de tanto prestigio como Nature, lo de estos jugadores online debió ser todo un sueño. Y si tú quieres intentarlo con otras proteínas estás a tiempo entrando al juego, pues sigue todavía activo con otros proyectos. 

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