Un equipo de investigadores del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), ubicado en el Parque Científico de Barcelona, y del Centro de Regulación Genómica (CRG) presentan Genigma, un videojuego de lógica que reta a los players a resolver puzles que representan secuencias genéticas en la línea celular de cáncer, mientras generan datos científicos para avanzar en la investigación de esta enfermedad. La App, disponible en iOS y Android en inglés, español, catalán e italiano, es el resultado de un proyecto de ciencia ciudadana de dos años y medio de duración. El lanzamiento del videojuego arranca con una campaña de tres meses, el #GenigmaChallenge.

Genima, desarrollado por un equipo del CNAG, el CRG y los estudios de diseño de videojuegos X-Lives y Jocs al Segon, se ha creado para impulsar los esfuerzos mundiales de investigación que dependen de las líneas celulares de cáncer, un recurso esencial utilizado por los equipos científicos para estudiar el cáncer y probar nuevos fármacos para tratar la enfermedad.

Una de las limitaciones de estas líneas celulares es la falta de mapas de referencia del genoma de alta resolución, que son necesarios para ayudar a los equipos de investigación a interpretar sus resultados, por ejemplo, para identificar la ubicación de genes de interés terapéutico o posibles sitios de mutación.

“Las líneas celulares son las responsables del descubrimiento de vacunas, quimioterapias para el cáncer o la fecundación in vitro. Son un pilar de la biología moderna”, explica el profesor de investigación ICREA Marc A. Marti-Renom, con doble afiliación en el CRG y el CNAG-CRG y cuya investigación sustenta Genigma. “Sin embargo, la falta de mapas de referencia del genoma limita el progreso científico actual. Es como pedir a alguien que se guíe en una ciudad actual con mapas del pasado. Actualizar estos mapas con la ayuda de muchas personas permitirá avanzar más rápidamente en la investigación del cáncer de mama.”

El grupo de investigación de Marti-Renom ha desarrollado métodos para crear mapas de referencia genómicos mediante la visualización del genoma en un espacio tridimensional. Sin embargo, esto requiere mucho tiempo y recursos para entrenar la inteligencia artificial, así como una gran potencia computacional.

El equipo cree que la “inteligencia de manada”, puede ser clave en este proceso. La aportación de datos generados por las personas que jueguen a Genigma podría proporcionar soluciones más creativas y un método más eficaz para actualizar los mapas de referencia que solo con el uso exclusivo de la IA.

Jugar con el móvil para hacer avanzar la investigación en cáncer

El videojuego Genigma reta a los players a resolver un rompecabezas con cadenas de bloques de diferentes colores y formas. Cada cadena representa una secuencia genética en la línea celular de cáncer, y la manera en que se organizan los bloques es una solución potencial para la ubicación de los genes.

Los jugadores y jugadoras deben reorganizar los bloques para lograr la mayor puntuación posible. Cuanto mayor sea el número de personas jugando y más altas las puntuaciones, mayor será la probabilidad de que el equipo científico haya encontrado la secuencia correcta para esta ubicación particular en el mapa de referencia.

“Cualquier persona con un smartphone desde cualquier lugar del mundo puede descargar Genigma de manera gratuita y contribuir directamente a la investigación, poniendo su lógica y destreza al servicio de la ciencia”, explica Elisabetta Broglio, facilitadora de ciencia ciudadana en el CRG. “Genigma analizará las soluciones proporcionadas por las personas que jueguen como conjunto y no como individuos, y se aprovechará de soluciones creativas imposibles de encontrar con algoritmos deterministas.”

El primer mapa de referencia del genoma que el equipo científico intentará resolver es el de la línea celular de cáncer de mama T-47D, una de las más utilizadas en la investigación del cáncer. Se calcula que 30.000 jugadores/as que resuelvan un promedio de 50 partidas generarán datos suficientes para revelar los 20.000 genes en esta línea celular de cáncer de mama.

El lanzamiento del videojuego arranca con una campaña de tres meses, #GenigmaChallenge. Cada lunes, el equipo de Genigma introducirá nuevos fragmentos del genoma de la línea celular T47D para que los jugadores/as los organicen. Los primeros fragmentos del genoma que deben solucionarse son los del cromosoma 17, que contiene una gran cantidad de genes relacionados con el cáncer de mama. Esto incluye BRCA1, cuyas mutaciones se han asociado con aproximadamente el 40% de casos de cáncer de mama hereditario.

Genigma se ha desarrollado durante dos años y medio, involucrando a más de 500 personas a través de 13 talleres. El juego ha sido concebido y probado por un grupo de personas de diferentes perfiles: investigadores/as, estudiantes, profesorado, profesionales médicos, especialistas en bioética, periodistas, representantes de organizaciones de pacientes, creativos, y profesionales relacionados con el mundo del videojuego.

Según Oriol Ripoll, creativo en Jocs al Segon y coordinador del equipo de diseño de Genigma, “la ciencia a menudo puede parecer inaccesible para la mayoría de las personas, por eso coger el teléfono para jugar a Genigma es tan emocionante. No solo combina el atractivo y popularidad de los videojuegos para contribuir al avance de la investigación médica, sino que los jugadores también aprenderán más sobre la ciencia”.

Genigma está financiado por ORION, un proyecto de 4 años del programa Horizon 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención n.º 741527. Forma parte de la convocatoria de Horizon 2020 para «SwafS-04-2016» en el marco de Science with and for Society Work Programme. La ‘Fondazione ANT Italia Onlus’ y Arima Genomics han apoyado el proyecto.