Sa, 18. August 2018

Schlaue Helfer

20.09.2011 14:21

Gamer lösen Aids-Puzzle für ratlose Wissenschaftler

Gamer haben geschafft, woran Wissenschaftler 15 Jahre lang scheiterten: Sie haben in weniger als zehn Tagen ein Puzzle gelöst, das in Zukunft dabei helfen könnte, Viruskrankheiten wie Aids zu heilen.

Auf der Website "Foldit" kann jeder Interessierte ein Programm downloaden, um Puzzles (siehe Beispielbild) für die Wissenschaft zu lösen. Über 236.000 Spieler haben das bereits getan.

Das nun gelöste Rätsel dreht sich um Protein-spaltende Enzyme eines HIV-ähnlichen Virus, das in Rhesusaffen gefunden wurde. Die Enzyme, retrovirale Proteasen genannt, sind hauptsächlich verantwortlich für die Verbreitung des Virus. Um diese zu stoppen, war es nötig, die Struktur der Proteasen zu entschlüsseln.

Energieeffizienz als Schlüssel
Die Wissenschaftler waren zuvor 15 Jahre lang am wichtigsten Punkt gescheitert: Die Atome, aus denen Enzymmoleküle bestehen, können sich auf Millionen Arten bewegen, doch in der Natur hat lediglich die energieeffizienteste Molekülform Bestand. Die Forscher fanden heraus, ob sich eine Bewegung positiv oder negativ auf den Energieverbrauch des Virus auswirkt, doch trotz dieses Wissens blieben schier unzählige Möglichkeiten, wie ein Molekül aufgebaut sein kann. Selbst eine speziell für solche Entschlüsselungsaufgaben programmierte Software scheiterte. Da Menschen über ein besseres Verständnis von dreidimensionalen Räumen als Programme verfügen, kamen schließlich die spielenden Helfer zum Zug.

Virtuelle Atome verhalten sich wie im echten Leben
Die Forscher entwickelten ein Spiel, in dem sich die Atome genau so verhalten wie im HIV-ähnlichen Virus. Die Gamer verändern die virtuelle molekulare Struktur, die aus verschiedenfarbigen Strängen besteht. Entdeckt ein Spieler dabei eine Zusammensetzung, die energieeffizienter ist, erhält er mehr Punkte. Die endgültige Lösung des Rätsels war Teamarbeit: Mehrere Spieler arbeiteten zusammen und entdeckten - in weniger als zehn Tagen - ein elegantes Modell des Enzyms, das so wenig Energie wie möglich verbraucht.

Noch zahllose Rätsel für Hobbyforscher
Nachdem die Wissenschaftler das Modell am Computer nachgebildet hatten, war binnen weniger Stunden klar, dass es sich um die richtige Lösung handelt, so die Forscher in ihrem Bericht, der im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht wurde. Die Wissenschaftler hoffen nun auf weitere freiwillige Helfer, schließlich warten noch zahllose andere Probleme auf eine Lösung, die derzeit nur das menschliche Gehirn beziehungsweise die Zusammenarbeit verschiedener Personen finden kann. Dennoch sind sich die Forscher natürlicher Begrenzungen bewusst: Moleküle zusammenzusetzen sei nicht gerade "sexy", so ein Forscher, mit anderen Games könne man nicht mithalten. Dennoch setzen immer mehr Projekte auf Beteiligung von außen, so kann etwa jeder Interessierte das All nach neuen Planeten durchforsten oder dabei helfen, Texte in längst vergessenen Sprachen zu übersetzen.

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