En el transcurso de 139 días, el videojuego Genigma para iOS y Android , creado por un equipo de investigación del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), perteneciente al Centro de Regulación Genómica (CRG), lanzó el #GenigmaChallenge guantelete a jugadores de todo el mundo para resolver acertijos y contribuir al progreso de la investigación del cáncer.
El objetivo era colaborar para identificar las regiones cromosómicas afectadas por anomalías en cultivo de células de cáncer de mama T-47D. Estas son las células más utilizadas por la comunidad científica mundial en la investigación de este tipo de cáncer.
“Los cultivos celulares son una piedra angular de la biología moderna y se han utilizado para descubrir vacunas, quimioterapia para el cáncer o fecundación in vitro”, explica el profesor de investigación ICREA Marc A. Marti-Renom, miembro tanto del CRG como del CNAG-CRG , y cuya investigación sustenta Genigma. “Sin embargo, todavía nos falta un conocimiento detallado de cómo se organiza el genoma de cada una de estas culturas y esto sigue limitando el progreso científico. Este experimento fue diseñado para probar si es posible identificar áreas de interés en el genoma de estas células de forma rápida y colaborativa”.
20 semanas con el #GenigmaChallenge
A partir de datos reales obtenidos en el laboratorio con las células de cáncer de mama del cultivo T-47D, el equipo científico dividió todo el ADN en pequeños fragmentos y creó 5.442 rompecabezas para que la comunidad de jugadores los analice.
Semana tras semana, se cargaron rompecabezas de 8, 10, 12 y hasta 15 piezas en GENIGMA para que pudieran analizarse, utilizando la lógica humana y la ayuda de herramientas virtuales presentes en el juego.
“Los más de 5.000 puzles jugados en Genigma contienen piezas del genoma de 100.000 pares de bases de los 3.000.000.000 que componen nuestro genoma. El reto de ponerlas en orden solo podría conseguirse dividiendo el “gran puzle” en partes pequeñas que cada jugador podía resolver”, nos cuenta Marc A. Marti-Renom sobre la estrategia de “dividir y vencer” que tomó el equipo Genigma para diseñar el juego.
“En 20 semanas se han descargado el juego más de 44.000 personas de 154 países y se han recogido más de 600.000 soluciones”, explica Elisabetta Broglio, facilitadora de ciencia ciudadana en el CRG. “A través de las redes sociales y de los medios de comunicación hemos ido reuniendo un enorme equipo de voluntarios y voluntarias a nivel internacional que en su tiempo libre han contribuido a esta investigación. Se trata de un reto sin precedentes en este campo y estamos muy impresionados con los resultados de participación. Durante todo el experimento nos hemos encargado de mantener a la comunidad informada de los logros alcanzados semanalmente, a través de la web genigmagame.app, la mensajería interna de la aplicación, Twitter, Facebook e Instagram. También hemos interactuado con la comunidad, mejorando algunos aspectos de la aplicación y preparando contenido extra para resolver dudas y mantener vivo el interés en el proyecto.”
En los 4 meses y medio que ha durado el experimento, se ha actualizado la app hasta en 5 ocasiones, incorporando mejoras sugeridas por la ciudadanía (en el tutorial, en el sistema de puntuación, en la visualización de logros individuales e incorporando nuevas cartas divulgación científica).
“En el momento de lanzar el juego, pedíamos a los jugadores que jugaran un mínimo de 50 partidas para participar en el experimento. Sin embargo, en muchos casos, este mínimo se ha superado con creces. Además, algunas personas, han estado jugando y apoyando el proyecto hasta el final, colaborando también en la difusión y compartiendo sus estrategias de juego, para que el máximo número de personas se uniera al esfuerzo colectivo. Su implicación ha sido también decisiva para el éxito del proyecto”, comenta Broglio.
Regiones cromosómicas de gran interés para la investigación
Durante los 139 días que ha durado el #GenigmaChallenge los puzles en los que al menos 40 personas jugadoras diferentes han conseguido superar la puntuación récord indicada en el juego, se han marcado como regiones Eureka. En total, en todo el genoma de estas células, se han identificado 181 de estas regiones consideradas de alto interés científico, ya que señalan que la secuencia del genoma podría estar afectada por reordenamientos cromosómicos si la comparamos con las secuencias del genoma de células no cancerosas . Las regiones donde no se superó el registro propuesto, también resueltas por consenso, son probablemente regiones con un ordenamiento similar al de sus regiones homólogas en células sanas, lo que implica que no se verían afectadas por ninguna reducción cromosómica.
“Ahora que se ha completado el análisis de todo el genoma, las regiones Eureka identificadas serán objeto detallado de estudio por parte de nuestro equipo científico”, comenta Marc A. Marti-Renom . “Una vez analizados los resultados, valoramos la posibilidad de utilizar Genigma para analizar otros tipos de cáncer.”
Algunos datos
- 20 semanas de juego, 139 días
- Personas de 154 países diferentes han obtenido en el experimento
- Más de 44.000 descargas totales (Android e iOS)
- 39.543 jugadores y jugadoras activos, de los cuales 1.900 son “súper” jugadores (han jugador más de 50 partidas)
- 19.485 horas totales de juego entre todos/as los/as jugadores/as
- 600.287 soluciones recogidas
- 181 regiones de alto interés científico encontradas (¡Eureka!)
- 5.472 puzles sometidos al análisis colectivo, que representa un conjunto de más de 300.000 piezas (equivalente a 3.000.000.000 de pares de bases de ADN)
- 1h46 min – tiempo de interacción medio por jugador/a
- 6 – promedio de juegos enviados por sesión y jugador/a
- Tiempo medio de resolucion por juego:
- Rompecabezas de 10 piezas: 18 min
- Rompecabezas de 12 piezas: 25 min
- Rompecabezas de 15 piezas: 33min
- Puzles de 20 piezas: 1h
- Top 5 de jugadores que más han jugado:
- Jugador 1: 6.139 soluciones enviadas. 240 horas jugadas
- Jugador 2: 5.342 soluciones enviadas. 180 horas jugadas
- Jugador 3: 4.518 soluciones enviadas. 220 horas jugadas
- Jugador 4: 4.502 soluciones enviadas. 320 horas jugadas
- Jugador 5: 3.920 soluciones enviadas. 299 horas jugadas
- Top 5 de países que más han contribuido:
- 60% España (> 23.000 personas)
- 7,6% Estados Unidos (> 2.800 personas)
- 4,7% Reino Unido (> 1.700 personas)
- 3,2 % Rusia (>1.200 personas)
- 3 % Italia (>1.000 personas)
Qué pasa ahora con Genigma
En este tiempo de análisis de los datos por parte del equipo científico, la app de Genigma seguirá en funcionamiento para que las personas que lo deseen puedan seguir jugando y entrenando sus habilidades.
Desde ahora, se podrá jugar con fragmentos del genoma de las zonas Eureka! identificados durante las semanas del #GenigmaChallenge y, de esta manera, el equipo científico intentará testear si es posible avanzar en el análisis del ordenamiento de estos fragmentos a un nivel de resolución más alto.
“Aunque hemos alcanzado el 100% de juegos en la línea celular de cáncer de mama, dejamos Geningma funcionando para profundizar aún más en aquellas regiones Eureka! que han encontrado los jugadores. De esta manera, cuando las analicemos, tendremos más información detallada de las alteraciones posibles en esas zonas”, nos cuenta Marc A. Marti-Renom.
Los resultados del análisis de los datos proporcionados por los jugadores de Genigma se darán a conocer en los próximos meses.
Cómo se juega a Genigma
Para jugar a Genigma, las personas deben resolver rompecabezas con cadenas de bloques de diferentes colores. El objetivo de cada partida es reorganizar los bloques para obtener la puntuación más alta posible, con bloques que cambian de color y puntuación individual para indicar si están en la mejor posición posible.
El hilo en cada rompecabezas representa el filamento del cromosoma, y ????los bloques representan fragmentos de secuencias genéticas ancladas al cromosoma. Los jugadores generan datos científicos moviendo estos bloques. La puntuación total es una medida compleja que ha sido calculada previamente por el equipo de investigación de Geningma y representa la probabilidad de que los/as jugadores/as hayan alineado la secuencia en el orden correcto.
Cada jugador o jugadora encuentra su propia estrategia. Los primeros pasos pueden ser aleatorios, ya que ayudan a calibrar el estilo de cada persona jugadora. Más adelante, es necesario utilizar las pistas mostradas por el juego para guiar el ojo de quien juega (colores y cargas individuales de los bloques) para conseguir el orden correcto de la secuencia.
Web y descarga: Genigma Game (disponible en 4 idiomas: catalán, castellano, inglés e italiano).
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