https://frosthead.com

Jack Andraka, adolescentul prodigiu al cancerului pancreatic

Este prima clasă de arte digitale, iar misiunea este de a face monștri Photoshop. Sophomore Jack Andraka are în vedere încrucișarea unui velociraptor cu un păianjen brazilian rătăcitor, în timp ce un alt băiat altoiește aripi de fluture pe un rinocer. Între timp, profesorul prelege despre geniul deranjat al doctorilor Moreau și Frankenstein, „un om care a creat ceva pentru care nu și-a asumat responsabilitatea.”

Din această poveste

[×] ÎNCHIS

Care a fost motivația din spatele descoperirii medicale a câștigătorului American Ingenuity Award 2012 care va salva mii de vieți?

Video: descoperirea cancerului pancreatic al lui Jack Andraka

[×] ÎNCHIS

Testul biochimic al lui Andraka care poate detecta o proteină din sânge legată de cancerul pancreatic. (Jane Andraka) Doar un sofist în liceu, Jack Andraka poate să fi inventat un nou test pentru o formă mortală de cancer. (Ethan Hill) Andraka a strigat când a câștigat premiul științific Intel de 75.000 USD pentru testul său biochimic care poate detecta o proteină din sânge legată de cancerul pancreatic. „Toată lumea are potențialul de a fi om de știință”, spune el. (Târgul Internațional de Știință și Inginerie)

Galerie foto

„Nu trebuie să faci asta, Jack!” Strigă cineva din spate.

Strălucirea de argint a unui reținător: Andraka rânjește. De când a câștigat marele premiu de 75.000 de dolari la târgul internațional de științe și inginerie din primăvara trecută, unul dintre puținii proaspăt care a făcut vreodată acest lucru, a devenit o celebritate a liceului din North County pentru a rivaliza cu orice vedetă de fotbal sau regină de acasă. Există o serie de glume despre faptele oamenilor de știință nebuni ai lui Andraka din laboratorul imaginar al „temniței” școlii. În realitate, Andraka și-a creat instrumentul potențial revoluționar de detectare a cancerului pancreatic la Universitatea Johns Hopkins din apropiere, deși uneori face tinker într-un mic laborator de subsol la casa familiei din frunza Crownsville, Maryland, unde un accelerator de particule de casă se aglomerează pe masa de foosball.

Acest „Edison al vremurilor noastre”, în vârstă de 15 ani, așa cum l-a numit mentorul lui Hopkins al lui Andraka, poartă Nikes roșu coordonat cu grijă cu tricoul său Intel. Coafura lui ticăloasă este undeva între Beatles și Bieber. La școală, într-o zi, el citează lucrări din publicații științifice de top, inclusiv Science, Nature și Journal of Clinical Neurology . Și asta este doar în clasa de engleză. În chimie, el îi spune profesorului că va alcătui un laborator ratat acasă, unde desigur are foarte mult acid azotic cu care să lucreze. În calcul, el nu se alătură celorlalți studenți care se aglomerează în jurul unei ecuații de tablă ca niște lei tineri flămândi la o ucidere. „Este atât de banal”, spune el, și se aruncă jos la un pupitru pentru a fi la curent cu capitolele atribuite din Brave New World . Nimeni nu îl oprește, poate pentru că anul trecut, când profesorul său de biologie i-a confiscat materialul de citire clandestin pe nanotuburi de carbon, el a fost în mijlocul epifaniei pe care oamenii de știință cred că are potențialul de a salva vieți.

După școala mamei lui Andraka, Jane, medic anestezist din spital, ajunge în vagonul ei roșu, Ford Escort, cu o sursă de economie de lapte de ciocolată. În scurt timp, află că fratele mai mare al lui Jack, Luke - un senior și un finalist anterior din același târg de științe de elită - a primit ordin să-i aducă cuptorul cu arcul făcut manual. El a construit-o într-un laborator școlar, dar profesorii s-au arătat nervoși când a menționat că dispozitivul poate genera temperaturi de câteva mii de grade Fahrenheit și a topit un șurub de oțel pentru a demonstra acest lucru. Împușcarea va găsi un loc în subsolul Andraka.

„Spun doar„ Nu arde casa și nu te omori pe tine sau pe fratele tău ”, explică vesel mama băieților. „Nu știu suficientă fizică și matematică pentru a ști dacă asta este o rază de moarte sau nu. Spun că folosesc bunul simț, dar nu știu la ce lucrează acolo. "

***

Cancerul pancreatic este unul dintre cele mai letale cancere, cu o rată de supraviețuire de 5 ani de 6%. În jur de 40.000 de oameni mor în fiecare an. Diagnosticul poate fi devastator, deoarece este adesea livrat târziu, după ce cancerul s-a răspândit. Spre deosebire de sân sau colon, pancreasul este amplasat adânc în cavitatea corpului și dificil de imaginat și nu există niciun simptom precoce sau năpraznic. „Până când aduci asta la medic, este prea târziu”, spune Anirban Maitra, un patolog Johns Hopkins și cercetător în cancerul pancreatic, care este mentorul lui Andraka. „Medicamentele pe care le avem nu sunt bune pentru această boală.”

Dar, în timp ce cancerul ține stăpânire, corpul emite un semnal de distres inconfundabil: o supraabundență a unei proteine ​​numite mesotelină. Problema este că oamenii de știință încă nu au dezvoltat o modalitate sigură de a căuta acest steag roșu pe parcursul unui fizic standard. "Primul punct de intrare ar trebui să fie un test de sânge ieftin, realizat cu o simplă înțepătură", spune Maitra.

Exact asta a inventat Andraka: o mică sondă cu picătură care folosește doar o șesime dintr-o picătură de sânge pare a fi mult mai exactă decât abordările existente și durează cinci minute pentru a fi finalizată. Este încă preliminar, dar companiile de medicamente sunt interesate, iar cuvântul se răspândește. „Am primit aceste mesaje pe Facebook întrebând:„ Pot să fac testul? ”, Spune Andraka. „Sunt îngrozitor să spun nu.”

***

În acea zi fatidică din cursul de biologie al studenților de boboc anul trecut, Andraka avea multe în minte. Un prieten apropiat al familiei sale a murit recent de cancer pancreatic, iar Andraka citise despre boală. În același timp, el și tatăl său, Steve, un inginer civil, folosiseră nanotuburi de carbon pentru a sorta compuși în apă din Golful Chesapeake. Andraka devenise sincer obsedat de nanotuburi, care se uită la ochiul liber ca niște grămezi de praf negru, dar sunt niște cilindri minusculi care au aproximativ 1 / 50.000 de diametru ai unui păr uman care poate forma rețele microscopice. „Au aceste proprietăți uimitoare”, explică Andraka. „Sunt mai puternici decât oțelul. Ele conduc electricitatea mai bine decât cuprul. "

Lucrarea de știință pe care o citea ascuns la biroul său se referea la aplicații pentru nanotuburi. Cu o jumătate de ureche, Andraka a ascultat prelegerea profesorului său de biologie despre anticorpi, care se leagă de anumite proteine ​​din sânge. Deodată, cele două idei s-au ciocnit în mintea lui. Ce se întâmplă dacă ar putea să creeze o rețea de nanotuburi cu anticorpi specifici mezotelinei, apoi să introducă o picătură din sângele unui pacient cu cancer pancreatic? Anticorpii s-ar lega de mezotelină și s-ar mări. Aceste molecule înrădăcinate s-ar răspândi nanotuburile mai departe, schimbând proprietățile electrice ale rețelei: Cu cât este prezentă mai mult mezotelină, cu atât mai mulți anticorpi s-ar lega și s-ar dezvolta, iar semnalul electric va deveni mai slab. Alți oameni de știință au conceput recent teste similare pentru cancerul de sân și prostată, dar nimeni nu a abordat cancerul pancreatic. „Se numește conectarea punctelor”, spune Maitra.

Andraka a redactat un protocol experimental și l-a trimis prin e-mail către 200 de cercetători. Doar Maitra a răspuns. „A fost un e-mail foarte neobișnuit”, își amintește el. „De multe ori nu primesc e-mailuri de genul ăsta de la colegii postdoctorali, cu atât mai puțin de studenții din liceu.” El a decis să o invite pe Andraka în laboratorul său. Pentru a supraveghea proiectul, el a numit un bland chimist postdoctoral, care a luat sarcina copilului în șezut. Se așteptau să o vadă pe Andraka pentru câteva săptămâni, peste vară.

În schimb, tânărul om de știință a lucrat timp de șapte luni, în fiecare zi după școală și deseori sâmbăta până după miezul nopții, subzistând pe ouă fierte tari și pe Twix, în timp ce mama sa dozea în mașină într-un garaj din apropiere. A muncit prin Ziua Recunoștinței și Crăciunului. Și-a petrecut ziua de 15 ani în laborator.

Nefiind terminat nici măcar biologia de boboc, avea multe de învățat. El a numit pinzele „penseta”. El a avut o operație urâtă cu mașina de centrifugă, în care a explodat o valoare de o lună de probe de cultură celulară, iar Andraka a izbucnit în lacrimi.

Dar, uneori, lipsa lui de pregătire dădea soluții elegante. Pentru benzile sale de testare, a decis să folosească hârtie simplă de filtru, care este suficient de absorbantă pentru a înmuia soluția necesară de nanotuburi de carbon și anticorpi de mezotelină și ieftină. Pentru a măsura schimbarea electrică într-un eșantion, el a cumpărat un metru de 50 de dolari la Home Depot El și tatăl său au construit aparatul de testare Plexiglas folosit pentru a ține benzile în timp ce citește curentul. Și-a strecurat o pereche de ace de cusut ale mamei sale pentru a le folosi ca electrozi.

În jurul orei 2:30 dimineață într-o duminică din decembrie, Jane Andraka a fost distrusă din stupoarea ei din parcare de către un Jack extatic. „El deschide ușa”, își amintește ea, „și știi cum copilul tău are acest zâmbet uriaș, și asta strălucește în ochii lor când ceva a mers corect?” Testul a detectat mesotelina în probe artificiale. Câteva săptămâni mai târziu, a identificat mezotelina în sângele șoarecilor care au tumori pancreatice umane.

***

Apetitul Andraka pentru știință și succes nu cunoaște limite: reacția sa euforică la victoria Intel a devenit rapid virală pe YouTube. În lunile de la acel triumf, realitatea s-a scufundat în timp ce vorbea cu avocați și companii de licență. „Tocmai am terminat brevetul”, spune el, „și voi începe curând un LLC”. Dar Maitra - care consideră că pișcotul ar trebui să fie în cele din urmă modificat pentru a identifica alte proteine ​​de cancer care creează pavilion împreună cu mezotelina - a făcut. este clar că Andraka are multe alte teste de făcut înainte de publicarea unei lucrări revizuite de la egal la egal cu lucrările, următorul pas. Chiar dacă totul merge bine, produsul probabil nu ar fi comercializat timp de un deceniu, ceea ce, pentru un adolescent, este practic eternitatea.

Și, desigur, trebuie să înceapă să lucreze la proiectul târgului științific de anul viitor. Nu are lipsa de idei.

"El este înainte de timpul său în multe feluri", spune Maitra. „A lua o idee și a vedea cum să extrapolezi ceva și mai expansiv, asta este diferența dintre a fi mare și a fi un geniu. Și cine vine cu idei de genul acesta la 14 ani? Este nebun. ”Andraka este suficient de tânără pentru a vorbi cu seriozitate perfectă despre„ când voi crește ”.

Chiar și așa, el are o cerere mare, susținând discuții TED și vorbește în cadrul festivalurilor internaționale de idei. IPhone-ul său conține instantanee ale demnitarilor, de la Bill Clinton la Will.i.am. În septembrie, Andraka a urmat liceul atât de rar, încât câțiva profesori au crezut că a renunțat. „Dar nu vreau să renunț la liceu”, spune el. „Liceul este distractiv, uneori.” Ocazional, își dorește să aibă mai mult timp pentru asta și lucruri în general pentru copii. Îi place să urmărească „Glee” și să concureze cu Luke la echipa națională de jungla de apă albă.

Apoi sunt toate acele teme pentru a fi la curent. Clasa sa de engleză este ocupată discutând Brave New World, despre o distopie tehnologică în care inventatorul Henry Ford este venerat ca un zeu. „Putinicia voastră”, explică profesorul, este standardul onorific.

„Jackliness Your”, șoptește un coleg de clasă.

Jack Andraka, adolescentul prodigiu al cancerului pancreatic