https://frosthead.com

Jack Andraka, tinejdžerka iz raka gušterače

To je prva klasa digitalne umjetnosti, a zadatak je napraviti Photoshop čudovišta. Sophomore Jack Andraka razmatra križanje velociraptora s brazilskim lutajućim paukom, dok drugi dječak grahne krila leptira na nosoroga. U međuvremenu, učiteljica predaje o zlostavljanom geniju doktora Moreaua i Frankensteina, "čovjeku koji je stvorio nešto za što nije preuzeo odgovornost."

Iz ove priče

[×] ZATVORI

Koja je bila motivacija iza medicinskog proboja dobitnika američke nagrade za Inguitet koji će spasiti tisuće života?

Video: Proboj Jak Andraka o raku gušterače

[×] ZATVORI

Andrakin biokemijski test koji može otkriti protein u krvi povezan s karcinomom gušterače. (Jane Andraka) Jack Andraka, samo student druge godine u srednjoj školi, možda je izmislio novi test za smrtonosni oblik raka. (Ethan Hill) Andraka je zavrištao kad je osvojio znanstvenu nagradu Intel u vrijednosti od 75 000 dolara za svoj biokemijski test koji može otkriti protein u krvi povezan s karcinomom gušterače. "Svatko ima potencijal biti znanstvenik", kaže on. (Intelov međunarodni sajam znanosti i inženjerstva)

FOTOGALERIJA

"Ne moraš to raditi, Jack!", Uzvrati netko.

Srebrni sjaj držanja: Andraka se nasmije. Budući da je osvojio ovogodišnju glavnu nagradu u iznosu od 75 000 dolara na ovogodišnjem međunarodnom sajmu nauke i inženjerstva Intel, jedan od rijetkih brucoša koji je to ikada učinio, postao je slavni igrač srednje okruga North County i nadmetao se bilo kojoj nogometnoj zvijezdi ili kraljici koja dolazi kući. Niz šala slijedi o Andrakinim ludim znanstvenim postupcima u imaginarnom laboratoriju škole "tamnice". U stvarnosti, Andraka je stvorio svoj potencijalno revolucionarni alat za otkrivanje karcinoma gušterače na obližnjem sveučilištu Johns Hopkins, premda ponekad lupa u malom podrumskom laboratoriju u obiteljskoj kući u lisnatom Crownsvilleu u državi Maryland, gdje domaći akcelerator čestica gomila stol od foosbola.

Ovaj 15-godišnji "Edison našeg vremena", kako ga je nazvao Andrakin Hopkinsov mentor, nosi crvene Nikes pomno koordinirane s njegovom Intel majicom. Njegova mutna frizura nalazi se negdje između Beatlesa i Biebera. Jednoga dana u školi citira radove vodećih znanstvenih publikacija, uključujući Science, Nature i časopis Clinical Neurology . I to samo u nastavi engleskog jezika. U kemiji kaže učitelju da će kod kuće nadoknaditi propušteni laboratorij, gdje, naravno, ima puno dušične kiseline za rad. U računici se ne pridružuje ostalim učenicima koji se skupljaju oko jednadžbe ploče poput gladnih mladih lavova pri ubijanju. "To je tako trivijalno", kaže on i pljesne za stolom kako bi se uhvatili dodijeljena poglavlja iz Hrabrog novog svijeta . Nitko ga ne zaustavlja, možda zato što je prošle godine, kada mu je učitelj biologije oduzeo tajni materijal za čitanje na ugljikovim nanocijevima, našao usred epifanije za koju znanstvenici misle da može spasiti živote.

Nakon škole Andraka, mama, Jane, bolnička anesteziologinja, stiže u svom izmučenom crvenom vagonu Ford Escort sa štedljivom zalihom čokoladnog mlijeka. Ubrzo saznaje da je Jackov stariji brat, Luke - stariji i prethodni finalist na istom elitnom znanstvenom sajmu - naređen da donese njegovu ručno izrađenu lučnu peć. Izgradio ga je u školskom laboratoriju, ali učitelji su postali nervozni kada je spomenuo da uređaj može stvoriti temperature od nekoliko tisuća stupnjeva Fahrenheita i istopio čelični vijak kako bi to dokazao. Kontracepcija će naći mjesto u podrumu Andraka.

"Samo kažem:" Ne spali kuću i ne ubij ni sebe ni brata ", veselo objašnjava dječakova majka. "Ne poznajem dovoljno fizike i matematike da bih znao je li to zraka smrti ili ne. Kažem, koristite zdrav razum, ali ne znam na čemu rade dolje. "

***

Rak gušterače jedan je od najsmrtonosnijih karcinoma, s petogodišnjim postotkom preživljavanja od 6 posto. Svake godine od toga umire oko 40 000 ljudi. Dijagnoza može biti poražavajuća jer se često postavlja kasno, nakon što se rak proširio. Za razliku od dojke ili debelog crijeva, gušterača je ugniježđena duboko u tjelesnoj šupljini i teško ju je zamisliti, a nema ranih simptoma ili kvržica. "U vrijeme kada ovo donesete liječniku, već je kasno", kaže Anirban Maitra, patolog Johnsa Hopkinsa i istraživač karcinoma gušterače koji je Andrakin mentor. "Lijekovi koje imamo nisu dobri za ovu bolest."

No, kako se rak prihvaća, tijelo daje neizreciv signal nevolje: prekomjerna količina proteina zvanog mezotelin. Problem je što znanstvenici još nisu razvili siguran način da traže ovu crvenu zastavu tokom standardnog fizičkog. "Prvo mjesto ulaska trebao bi biti jeftin test krvi napravljen jednostavnim ubodom", kaže Maitra.

To je upravo ono što je Andraka možda izmislio: Čini se da je mala sonda sa šipkom koja koristi samo šestinu kapi krvi mnogo preciznija od postojećih pristupa i traje pet minuta. Još je preliminarno, ali tvrtke za drogu su zainteresirane i riječ se širi. "Nabavio sam ove Facebook poruke pitajući:" Mogu li dobiti test? ", Kaže Andraka. "Srčano sam reći da ne."

***

Koji je sudbonosni dan bio na prvom satu biologije u prvoj godini, Andraka je imao puno razmišljanja. Bliski prijatelj njegove obitelji nedavno je umro od raka gušterače, a Andraka je čitao o toj bolesti. U isto vrijeme, on i njegov otac Steve, građevinski inženjer, koristili su ugljikove nanocjevčice za ispitivanje spojeva u vodi iz zaljeva Chesapeake. Andraka je iskreno postao malo opsjednut nanocjevčicama, koje golim okom izgledaju poput malih gomila crne prašine, ali stvarno su sitni cilindri promjera ljudske dlake veličine oko 1/50 000 koji mogu formirati mikroskopske mreže. "Imaju ova nevjerojatna svojstva", objašnjava Andraka. "Jači su od čelika. Oni provode struju bolje od bakra. "

Znanstveni rad koji je tajno čitao za svojim stolom govorio je o aplikacijama za nanocjevčice. Andraka je s pola uha slušao predavanje svog učitelja biologije o antitijelima koja se vežu za određene proteine ​​u krvi. Dvije ideje su se odjednom sudarale u njegovom umu. Što ako može povezati mrežu nanocjevčica s protutijelama specifičnim za mezotelin, a zatim unijeti kap krvi oboljelog od pankreasa? Antitijela bi se vezivala za mezotelin i povećala. Te izdužene molekule širile bi nanocjevčice što dalje, mijenjajući električna svojstva mreže: Što je više mezotelina prisutno, više će se antitijela vezati i postati veća, a slabiji će električni signal postati. Nedavno su drugi znanstvenici dizajnirali slične testove za rak dojke i prostate, ali nitko se nije bavio rakom gušterače. "To se zove spajanje točkica", kaže Maitra.

Andraka je napisao eksperimentalni protokol i poslao je e-poštom 200 istraživača. Odgovorila je samo Maitra. "To je bio vrlo neobičan e-mail", sjeća se. "Često ne primam takve e-mailove od postdoktorskih stipendista, a kamoli srednjoškolaca." Odlučio je pozvati Andraka u svoj laboratorij. Kako bi nadgledao projekt, imenovao je nježnog postdoktorskog kemičara koji je napredovao zadatak sjedenja djeteta. Očekivali su da će vidjeti Andraka možda nekoliko tjedana tijekom ljeta.

Umjesto toga, mladi znanstvenik radio je sedam mjeseci, svaki dan poslije škole, a često i subotom do nešto iza ponoći, opstajući uz tvrdo kuhana jaja i Twix dok je njegova majka drijemala u automobilu u obližnjoj garaži. Trudio se kroz Dan zahvalnosti i Božić. Svoj 15. rođendan proveo je u laboratoriju.

Nije završio ni biologiju brucoša, morao je puno naučiti. Nazvao je pincetu pincetama. Imao je gadno trčanje s strojem za centrifugu, u kojem je u mjesec dana eksplodirao uzorak stanične kulture, a Andraka je plakao.

Ali ponekad je njegov nedostatak treninga donosio elegantna rješenja. Za svoje testne trake odlučio je koristiti jednostavan filter papir, koji je dovoljno upijajući da upije potrebnu otopinu ugljikovih nanocjevčica i mezotelinskih antitijela, a jeftin je. Kako bi izmjerio električnu promjenu u uzorku, kupio je 50 ohmmetra u Home Depotu. On i njegov otac izgradili su uređaj za ispitivanje pleksiglasa koji se koristio za držanje traka dok čita struju. Zamahnuo je par maminih šivaćih igala koje su se koristile kao elektrode.

Oko 2:30 ujutro jedne prosinca u nedjelju, Jane Andraka je zbunio Jack sa svog parkirališta. "On otvori vrata", sjeća se ona, "i znate kako vaše dijete ima ovaj divovski osmijeh i onaj sjaj u njihovom oku kad je nešto pošlo po redu?" Test je otkrio mezotelin u umjetnim uzorcima. Nekoliko tjedana kasnije utvrdio je mezotelin u krvi miševa koji su imali humani tumor gušterače.

***

Andrakin apetit za znanošću i uspjehom ne poznaje granice: njegova euforična reakcija na pobjedu Intela brzo je prerasla u viralni oblik na YouTubeu. U mjesecima nakon tog trijumfa, stvarnost je pomalo potonula dok je razgovarao s odvjetnicima i tvrtkama za izdavanje licenci. "Upravo sam završio patent", kaže on, "i uskoro ću pokrenuti LLC preduzeće." Ali Maitra - koji vjeruje da bi šipka u konačnici trebala biti modificirana kako bi identificirala druge proteine ​​koji podižu zastavu zajedno s mezotelinom - napravila je jasno je da Andraka ima još puno ispitivanja prije nego što objavi recenzirani rad o sljedećem koraku. Čak i ako sve pođe dobro, proizvod se vjerojatno ne bi prodavao desetak godina, a to je tinejdžeru praktički vječnost.

I naravno, on mora početi raditi na projektu znanstvenog sajma sljedeće godine. Ideja mu ne nedostaje.

"Na mnogo načina je ispred svog vremena", kaže Maitra. "Ako uzmemo jednu ideju i vidimo kako ekstrapolirati nešto još ekspanzivnije, to je razlika između biti sjajan i biti genij. I tko dolazi sa ovakvim idejama u 14? To je ludo. "Andraka je dovoljno mlad da sa sigurnošću može govoriti sa" kad odrastem. "

Unatoč tome, velika je potražnja za TED predavanjima i govorima na međunarodnim festivalima ideja. Njegov iPhone sadrži snimke dostojanstvenika u rasponu od Billa Clintona do Will.i.am. Andraka je u rujnu pohađao srednju školu toliko rijetko da je nekoliko učitelja pomislilo da je odustao. "Ali ne želim napustiti srednju školu", kaže on. „Ponekad je srednja škola zabavna.“ Povremeno želi da ima više vremena za to, a djeca uglavnom. Voli gledati „Glee“ i natjecati se s Lukom u nacionalnoj juniorskoj ekipi raftinga s bijelim vodama.

Zatim, tu je sve domaće zadatke. Njegov razred na engleskom jeziku zauzet je raspravom Brave New World, o tehnološkoj distopiji u kojoj se izumitelj Henry Ford štuje kao bog. "Vaša Fordliness", objašnjava učitelj, je standardna čast.

"Vaša glupost", šapuće jedan razrednik.

Jack Andraka, tinejdžerka iz raka gušterače