CRISPR es un notable edición del genoma basado en CRISPR tecnología que afectará la vida de las generaciones futuras en formas que los científicos recién ahora están imaginando. Desempeñará un papel en el futuro de la atención médica, la alimentación y el medio ambiente. Los jóvenes de hoy son los tomadores de decisiones del mañana; así que cuando me di cuenta de que había una brecha educativa en torno a CRISPR y su potencial, decidí intensificar la comunicación científica. Increíbles apoyos en este esfuerzo fueron los Instituto de Genómica Innovadora (IGI) y Proyecto de Comunicación, Alfabetización y Educación para la Investigación Agrícola (CLEAR), que alienta a los jóvenes científicos a desarrollar estrategias efectivas para compartir la ciencia con una amplia audiencia pública.
Trabajé con miembros de CLEAR para desarrollar una lección interactiva de una hora sobre la mecánica de CRISPR, sus usos potenciales y consideraciones éticas. En un solo año escolar, enseñamos esta lección a más de 700 estudiantes en 10 escuelas en el Área de la Bahía y Pasadena, CA. Realmente disfruté escuchando mientras los estudiantes compartían sus pensamientos y sentimientos sobre el futuro de CRISPR. Cuando pregunté si deberíamos revivir al mamut lanudo, un estudiante de primer año de secundaria sugirió que el oso pardo de California sería una mejor idea porque su hábitat nativo está más intacto. Cuando le pregunté acerca de hacer cambios cosméticos a las generaciones futuras con CRISPR, un estudiante concienzudo mencionó su preocupación de que tales cambios profundizarían una cultura de ricos y pobres. Entonces, la clase terminaría. ¿Han terminado la lección y la discusión? ¿Los estudiantes compartirán esos pensamientos y sentimientos con familiares y amigos? ¿Qué puedo hacer para mantener sus mentes en CRISPR?
Una idea divertida surgió de un pasatiempo con mi hermano menor, Dylan, que vive a casi 400 millas de distancia. Para estar en contacto, jugamos videojuegos en línea, generalmente juegos de disparos de invasión alienígena. Nos unimos a un grupo de otros jugadores, hablamos sobre la tradición de los juegos, intentamos superar las puntuaciones de los demás y seguimos volviendo por más ... ¡Ajá! Así es como puedo mantener la discusión sobre CRISPR. El éxito de juegos recientes como Pokémon GO muestra que las personas de todas las edades tienen ganas de participar en los juegos móviles. Vi paralelismos entre la función original de CRISPR como un bacteriano sistema de defensa y elementos del juego de disparos. los ADN-corte Cas9 enzima sería mi arma; los ARNs guía (ARNg) sería mi munición; y, virus, los malvados alienígenas. Imaginar este juego basado en CRISPR en manos de mi hermano menor y sus amigos me motivó a hacerlo realidad.
Creciendo gracias al auge de los videojuegos desde Space Invaders a Angry Birds me dio ideas sobre cómo hacer que CRISPR sea divertido. Sin embargo, desarrollar un nuevo juego requería más estudio que simplemente disfrutar de los anteriores. Recursos en línea, como "Los 3 principios principales del diseño de juegos, ”Proporcionó orientación:
- Construye alrededor de una mecánica de juego central
- Fácil de aprender pero divertido de dominar
- Recompensa al jugador
La mecánica central del juego es simple: destruye los virus invasores con Cas9 / gRNA. La tarea de hacer que CRISPR fuera fácil de aprender requería más reflexión. Múltiple proteínas están involucrados en la inmunidad basada en CRISPR, y sus mecanismos aún están en estudio. Afortunadamente, una publicación de 2015 de Rath y sus colegas [1] dividió CRISPR en tres simples pasos:
- Adaptación - adquisición de virus ADN
- expresión - síntesis de componentes CRISPR
- Interferencia - degradación del ADN del virus por CRISPR
Aumentar la frecuencia de los virus atacantes desafiaría el dominio del jugador y los mantendría comprometidos. En cuanto a recompensar al jugador, las puntuaciones altas en la tabla de clasificación les daría a los jugadores el derecho de fanfarronear. Si tu puntuación máxima es superada, ¡vuelve y obtén una puntuación más alta!
Con un plan establecido, me acerqué a un curso dirigido por estudiantes en UC Berkeley sobre diseño y desarrollo de juegos. No puedo dar suficiente crédito a los increíbles desarrolladores de software y artistas que ayudaron a hacer realidad este juego: Sabrina Wong, Christopher Yun, Samantha Elms, Nathan Pannell, Lulu Wang y Wesley Pickering. Cada uno de ellos hizo contribuciones valiosas al desarrollo y lanzamiento del juego. Juntos exploramos ideas de juego, desarrollamos obras de arte novedosas y buscamos equilibrar la ciencia real con un juego atractivo. Incorporamos estudios publicados en nuestro juego de varias formas:
- El ADN del virus adquirido se incorpora preferentemente en un extremo (el extremo principal) de la matriz CRISPR [2]
- Los gRNA individuales se derivan de un precursor largo moléculas de ARN hebra [ 3 ]
- La proteína anti-CRISPR AcrIIA4 se une solo a los complejos ensamblados de Cas9-gRNA y no a Cas9 solo [4]
Como sabíamos que gran parte del juego se basaría en colores y queríamos abrir el juego a la mayor cantidad de estudiantes posible, nos comunicamos con amigos y colegas daltónicos para obtener orientación sobre la selección de colores distinguibles. Gracias también a los miembros de CLEAR e IGI por su apoyo y comentarios estelares. El juego final está más allá de lo que imaginé originalmente, y no podría haberse hecho sin el increíble equipo de desarrollo.
Defensa CRISPR surgió de un emocionante programa de extensión de la escuela secundaria (CLEAR in the Classroom), el vínculo con mi hermano menor y el arduo trabajo y la creatividad de los estudiantes universitarios de Cal. Cuando te acerques al comienzo del juego, espero que te des cuenta de que esta guerra entre bacterias y virus se desarrolla a nuestro alrededor. Y, cuando se aleje del mundo que lo rodea, espero que piense en CRISPR y el papel que tendrá en nuestro futuro.
Defensa CRISPR es GRATIS en el Google Play y Aplicación de Apple historias. ¡Feliz juego!
Referencias:
- Rath D, Amlinger L, Rath A, Lundgren M. El CRISPR-Proteínas Cas sistema inmunológico: biología, mecanismos y aplicaciones. Biochimie. 2015;117:119-128. doi:10.1016/j.biochi.2015.03.025.
- Barrangou R, Fremaux C, Deveau H, et al. CRISPR proporciona resistencia adquirida contra virus en procariotes. Ciencia:. 2007;315(5819):1709-1712. doi:10.1126/science.1138140.
- Brouns SJJ, Jore MM, Lundgren M, et al. Pequeña ARN CRISPR guiar la defensa antiviral en procariotas. Ciencia:. 2008;321(5891):960-964. doi:10.1126/science.1159689.
- Shin J, Jiang F, Liu JJ y col. Desactivación de Cas9 mediante un imitador de ADN anti-CRISPR. Sci adv. 2017;3(7):e1701620. doi:10.1126/sciadv.1701620.
