หลายๆ ครั้งในการทำงานชีวการแพทย์ การค้นหาที่มาของโรค กลไกการทำงาน หรือการสร้างยานั้น นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องรู้โครงสร้างของอนุภาคพื้นฐานต่างๆ ซึ่งก็คือโปรตีน แต่การที่จะหาโครงสร้างนั้นไม่ได้ทำกันง่ายๆ เพราะโปรตีนประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานลงไปอีก อย่างกรดอะมิโนซึ่งมีหลากหลายรูปแบบ
แต่ละกรดอะมิโนที่เป็นหน่วยย่อยของโปรตีนนั้น จะมีการเคลื่อนไหวของอะตอมในรูปแบบที่เรียกว่า Simple Harmonic ตามหลักการฟิสิกส์ และเมื่อมาประกอบกันเป็นโปรตีน แรงพื้นฐานต่างๆ จะกระทำต่อหมู่เคมีทำให้เกิดการม้วนตัวต่างๆ เกิดเป็นรูปร่างของโปรตีน ซึ่งรูปร่างนี้เองที่นักวิทยาศาสตร์หากัน แต่ก่อนการที่จะหารูปร่างของโปรตีนได้นั้น ต้องสกัดโปรตีนให้ได้ก่อน ซึ่งขั้นตอนการสกัดก็ยุ่งยาก บางโปรตีนก็สกัดไม่ได้ (แต่เราสามารถรู้รหัสโปรตีนจาก DNA ได้) ถ้าสกัดได้ก็เอามาทำเป็นผลึกเพื่อเอาไปทำขั้นตอน X-rays หรือถ้าเอาไป X-Rays แล้วไม่ได้ภาพที่คมชัดเพื่อนำไปวิเคราะห์ต่อจนเป็นโครงสร้างได้ หากได้ความละเอียดที่ต้องการก็ต้องส่งไปให้ Super Computer คำนวนหาโครงสร้างที่น่าจะเป็นจากภาพ X-Rays อีกซึ่งจะใช้เวลานานมากกว่าจะได้โปรตีน 1 ตัว
David Baker นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Washington ได้ออกมาแก้ปัญหานี้ เนื่องจากเขาเป็นผู้ใช้กลวิธีการหาโครงสร้างโปรตีน โดยการให้คนที่มีคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเสียสละ CPU ส่วนหนึ่งเพื่อนำมาประมวลผล ซึ่งเมื่อรวมกันหลายๆ เครื่องก็จะได้ Super Computer ย่อยๆ ขึ้นมา แต่วิธีนี้ก็จะได้วิธีคิดของคอมพิวเตอร์ออกมาอย่างเดียว ไม่ได้ปฏิสัมพันธ์จากมนุษย์ ทาง David Baker นั้นรู้ว่ามนุษย์มีความละเอียดอ่อนและมีความสามารถในการหาโครงสร้างเหนือคอมพิวเตอร์แน่นอน จึงได้ออกไอเดียที่จะสร้างเกมที่ให้คนมาช่วยหาโครงสร้างโปรตีน โดยทาบทาม David Salesin นักวิจัยคอมพิวเตอร์และ Zoran Popović ผู้ออกแบบเกม
เกมส์ Foldit ออกแบบโดยจะให้ผู้เล่นหาโครงสร้างโปรตีนซึ่งหน่วยย่อยในนั้นจะถูกกำหนดด้วยหลักการเคลื่อนไหวของ Simple Harmonic แรงการม้วนตัวด้วยแรงต่างๆ ในทางเคมี ทำให้ผู้เล่นต้องแก้ปริศนานี้ตามกฏที่วิทยาศาสตร์เป็น เกมส์นี้ออกเป็นเบต้าเมื่อปี 2008 และปัจจุบันมีผู้เล่นกว่า 240,000 คน ข้อดีของเกมคือ ถ้าคุณสามารถหาโครงสร้างโปรตีนนั้นได้ คุณจะได้เป็นเครดิตร่วมในผลงานวิจัยต่างๆ และถ้าสามารถพัฒนาไปเป็นยาได้ คุณจะได้ส่วนหนึ่งของลิขสิทธิ์ยาตัวนั้นด้วย
ด้วยพลังของคนและรูปแบบเกม FoldIt นี้เอง ทำให้นักวิทยาศาสคร์ได้โครงสร้างโปรตีนที่ไม่เคยได้มาก่อน เช่น
- ในปี 2011 Mason-Pfizer monkey virus (M-PMV) หรือโปรตีนของไวรัสเอดส์ในลิง โดยโมเดลนี้อยู่ในเกม3 สัปดาห์ ผู้เล่นใช้เวลาแค่ 10 วันในการได้โครงสร้างมา ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ใช้เวลามากกว่า 15 ปีในการหาโครงสร้างเพื่อศึกษาโรคเอดส์ในลิง
- มกราคมปี 2012 ผู้เล่นสามารถดัดแปลงโปรตีนที่ใช้ในอุตสาหกรรมให้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 18 เท่า โดย David Baker สังเคราะห์ขึ้นมา แต่รู้ว่ามันสามารถมีประสิทธิภาพมากกว่านี้ ซึ่งคนเล่นเกมนี้สามารถแก้ไขปริศนานี้ได้ โดยการเพิ่มกรดอะมิโนเข้าไปอีก 13 ตัว
ด้วยเกมนี้และพลังจากคนเล่นเกมทั้งหลาย ทำให้โลกของนักวทิยาศาสตร์สามารถแก้ไขโจทย์การหาโครงสร้างโปรตีนได้ง่ายขึ้น งานของนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ทำตัวคนเดียวหรือในห้องแล็ปอีกต่อไป เพราะทุกคนนั้นมีความสามารถและร่วมมือกันได้ โดยใช้เกมเป็นตัวเชื่อม แถมสามารถสร้างสรรค์โปรตีนใหม่ๆ ที่จะมาพัฒนาโลกเราได้ยิ่งขึ้น จะเห็นได้ว่าการมองอะไรที่นอกกรอบนั้น สามารถพัฒนาได้ในทุกที่และทุกคนก็สามารถเป็นส่วนหนึ่งในการพัฒนาสังคมให้ดีขึ้นได้
ผู้ที่สนใจสามารถไปโหลดเกมนี้ได้ที่ http://fold.it/portal/
[youtube url=”http://youtu.be/axN0xdhznhY” width=”600″ height=”340″]
อ้างอิง: Foldit
