«Вирусня» — экшн-игра по мотивам противовирусного иммунитета
22 февраля 2021, 18:20
Игра на конкурс "Био/Мол/Текст": Устал, но тяга к знаниям не дает покоя? Познавай играючи! Мы приглашаем тебя на уникальную экскурсию по вселенной иммунитета... В РОЛИ ЕЕ ЗАХВАТЧИКА. Несмотря на то, что ты смертоносный коронавирус, которого боится весь мир, ты один в поле боя. Человеческий организм полон опасностей, практически любая клетка может съесть тебя! Пройдя через слизистую, доберись до здоровой клетки по альвеолярному лабиринту и преумножь себя!

Конкурс "Био/Мол/Текст"-2020/2021

Эта работа опубликована в номинации "Наглядно о ненаглядном" конкурса "Био/Мол/Текст"-2020/2021.

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Спонсор конкурса — компания "Диаэм": крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

"Книжный" спонсор конкурса — "Альпина нон-фикшн"

Игра доступна для Windows, Android и Mac: kartofagen.itch.io/virusnia.

Прочитать перед игрой

В "Вирусне" мы художественно изобразили симуляцию реальных процессов, происходящих при попадании коронавируса (табл. 1) в организм человека. Базовая задача игры — познакомить тебя с основными классами клеток врожденного и приобретенного противовирусного иммунитета. Дополнительно, "Вирусня" несет в себе идею о красоте и случайности процессов, происходящих в организме. Таблица 1. Описание и вид главного игрока.
Название: SARS-CoV-2
Тип: Коронавирус
Способность: Заражение, мутации

История "Вирусни" поделена на две главы: "Глава 1. Слизистая. Врожденный иммунитет" и "Глава 2. Легкие. Приобретенный иммунитет". В каждой главе тебе предоставляется возможность управлять коронавирусом и взаимодействовать с разными типами клеток: иммунными и " обычными". "Глава 1" нужна для освоения управления и уклонения от враждебных для вируса клеток иммунитета. Цель "Главы 2" — заразить зеленую клетку, пройдя по лабиринту. Удачи!

Управление простое: Windows, Mac — WASD или стрелками, кнопками мыши — приближать, отдалять, нажимать на кнопки; Android — элементами управления на экране.

Предупреждение

Осторожно, дальше идут спойлеры! Рекомендуем сначала пройти игру, а потом прочитать, что же произошло в "Вирусне" и как это связано с реальностью.

Глава 1. Слизистая. Врожденный иммунитет

Глава иллюстрирует процесс попадания коронавируса в слизистую носа человека и знакомит тебя с основными типами клеток врожденного иммунитета (табл. 2). Игровой уровень ограничен сверху "аэрозолем", имитирующим прямую противовирусную терапию слизистых, которая может быть эффективна в начале коронавирусной инфекции. Таблица 2. Описание клеток врожденного иммунитета, представленных в игре.
Название: Нейтрофил Макрофаг Дендритная клетка Натуральный киллер
Иммунитет: врожденный врожденный врожденный врожденный
Тип: лейкоцит лейкоцит лейкоцит лимфоцит
Способность: фагоцитоз, цитокины фагоцитоз, цитокины презентация антигенов клеткам памяти уничтожение зараженных клеток

В ходе обучения ты также способен заражать клетки эпителия слизистой (табл. 3). Как только вирус "прошел" через эпителиальную клетку, начинает происходить его размножение и автоматическое заражение других клеток эпителия. Неспособность вируса проходить через зараженные клетки оправдана нецелесообразностью этого действия ввиду того, что клетка уже заражена и является источником новых копий коронавируса.

При взаимодействии с нейтрофилом, макрофагом и натуральным киллером происходит фагоцитоз (в данном случае уровень необходимо проходить заново, нажимая на кнопку перезапуска). Дополнительно, клетки иммунитета обладают способностью "призывать" друг друга путем выделения цитокинов при приближении вируса. В конце уровня вирус попадает в дендритную клетку, которая презентует антиген Т-хелперам, активируя приобретенный иммунитет.

Глава 2. Легкие. Приобретенный иммунитет

В этой главе ты попадаешь в лабиринт из эпителиальных клеток, имитирующий строение альвеолы легких: при приближении к стенкам, ограничивающим лабиринт справа и слева, виден поток красных кровяных телец, снабжающих кислородом легких весь организм. Вирус, как и в первой главе, способен "проходить сквозь" клетки эпителия (табл. 3). При достижении цели происходит заражение и "взрыв" ( лизис) клетки слизистой с образованием множества копий вируса. Победа! Таблица 3. Описание неиммунных клеток, представленных в игре.
Название: Эпителий Здоровая клетка Красные кровяные тела
Иммунитет: нет нет нет
Тип: легочный слизистая эритроциты
Способность: барьер перенос кислорода

Ты знакомишься с клетками приобретенного иммунитета: В-клетками и Т-клетками (табл. 4). В-клетки продуцируют антитела (в игре представлены IgM и IgG), которые могут связываться с эпитопами коронавируса. При этом он становится уязвимым для Т-киллеров. При связывании всех эпитопов с антителами, вирусу нечем больше цепляться за здоровые клетки, что равнозначно проигрышу. Таблица 4. Описание клеток приобретенного иммунитета, представленных в игре.
Название: Т-хелпер Т-киллер В-клетка
Иммунитет: приобретенный приобретенный приобретенный
Тип: лимфоцит лимфоцит лимфоцит
Способность: память, передача сигнала фагоцитоз, цитокины, уничтожение зараженных клеток антитела, цитокины

В игре есть механика появления мутации D614G коронавируса. Мутация может проявиться с некоторой вероятностью, при заражении более пяти клеток эпителия. При этом цвет эпитопов коронавируса становится синим, а его скорость увеличивается вдвое, отсылая к повышенной инфекционности мутации D614G коронавируса SARS-CoV-2. Если мутированный коронавирус заражает клетку эпителия, то клетка начинает производить мутированные формы коронавируса.

Примечания

Спасибо за игру!

На настоящий момент (февраль 2021 года) игра находится на стадии бета-теста. Обновления будут доступны на kartofagen.itch.io/virusnia. Все баги, отзывы и предложения отправляйте сюда: virusnia.sorryforbugs@gmail.com.

Различные ролики с научно валидированной визуализацией клеточных процессов и строением коронавируса:

Литература

  1. Flint S.J., Racaniello V.R., Rall G.F., Hatziioannou T., Skalka A.M. Principles of virology, Volume 2: pathogenesis and control (5th Edition). John Wiley & Sons, 2020. — 528 p.;
  2. Shaden Abdelhadi, Zbigniew Ruszczak, Robert A. Schwartz. (2021). COVID ‐19: Topical agents and therapeutic prevention of nasal viral acquisition. Dermatologic Therapy. 34;
  3. Fedor N. Novikov, Viktor S. Stroylov, Igor V. Svitanko, Vladimir E. Nebolsin. (2020). Molecular basis of COVID-19 pathogenesis. Russ. Chem. Rev.. 89, 858-878;
  4. Bette Korber, Will M. Fischer, Sandrasegaram Gnanakaran, Hyejin Yoon, James Theiler, et. al.. (2020). Tracking Changes in SARS-CoV-2 Spike: Evidence that D614G Increases Infectivity of the COVID-19 Virus. Cell.

biomolecula.ru
© ФГУП «ГосНИИПП», 1989-2021