https://frosthead.com

Ο Jack Andraka, ο Teen Prodigy του καρκίνου του παγκρέατος

Είναι η πρώτη κατηγορία ψηφιακών τεχνών και η αποστολή είναι να κάνει τα Photoshop τέρατα. Ο δευτεροετής φοιτητής Jack Andraka θεωρεί τη διέλευση ενός velociraptor με μια βραζιλιάνα περιπλανώμενη αράχνη, ενώ ένα άλλο αγόρι μοσχεύει φτερά πεταλούδας πάνω σε ένα ρινόκερο. Εν τω μεταξύ, ο δάσκαλος διαλέγει για την αποδιοργανωμένη ιδιοφυία του Doctor Moreau και Frankenstein, "ένας άνθρωπος που δημιούργησε κάτι για το οποίο δεν ανέλαβε την ευθύνη".

Από αυτή την ιστορία

[×] ΚΛΕΙΣΤΕ

Ποιο ήταν το κίνητρο πίσω από το ιατρικό επίτευγμα του βραβευμένου Αμερικανικού Βραβείου Ευρηματικότητας του 2012 που θα σώσει χιλιάδες ζωές;

Βίντεο: Η ανακάλυψη του παγκρεατικού καρκίνου του Jack Andraka

[×] ΚΛΕΙΣΤΕ

Η βιοχημική εξέταση του Andraka που μπορεί να ανιχνεύσει μια πρωτεΐνη στο αίμα που συνδέεται με τον καρκίνο του παγκρέατος. (Jane Andraka) Μόνο ένας δευτεροετής φοιτητής στο λύκειο, ο Jack Andraka μπορεί να έχει εφεύρει μια νέα δοκιμασία για μια θανατηφόρα μορφή καρκίνου. (Ethan Hill) Ο Andraka φώναξε όταν κέρδισε το $ 75, 000 βραβείο για την επιστήμη Intel για τη βιοχημική δοκιμασία του που μπορεί να ανιχνεύσει μια πρωτεΐνη στο αίμα που συνδέεται με τον καρκίνο του παγκρέατος. "Ο καθένας έχει τη δυνατότητα να είναι επιστήμονας", λέει. (Διεθνής Έκθεση Επιστήμης και Τεχνολογίας της Intel)

Φωτογραφίες

"Δεν χρειάζεται να το κάνετε αυτό, Τζακ!" Κάποιος με πλάτη φωνάζει.

Η ασημένια λάμψη ενός συγκρατητή: ο Andraka γκρινιάζει. Από τότε που κέρδισε το μεγάλο βραβείο αξίας 75.000 δολαρίων σε αυτήν την περασμένη άνοιξη, η Διεθνής Έκθεση Επιστήμης και Τεχνολογίας της Intel, ένας από τους λίγους πρωτοεμφανιζόμενους, έγινε ένας διασημότης του North County High School για να ανταγωνιστεί οποιοδήποτε αστέρι ποδοσφαίρου ή βασίλισσα. Μια σειρά από αστεία προκύπτουν σχετικά με τους τρελούς επιστήμονες της Andraka στο εργαστήριο φανταστικού «μπουντού» του σχολείου. Στην πραγματικότητα, ο Andraka δημιούργησε το ενδεχομένως επαναστατικό εργαλείο ανίχνευσης καρκίνου του παγκρέατος στο κοντινό πανεπιστημιακό πανεπιστήμιο Johns Hopkins, παρόλο που κάποιες φορές τσακίζει σε ένα μικρό εργαστήριο υπογείου στο σπίτι της οικογένειας στο φυλλώδες Crownsville, Maryland, όπου ένας σπιτικό επιταχυντής σωματιδίων πλήττει το τραπέζι του foosball.

Αυτό το δεκαπεντάχρονο "Edison της εποχής μας", όπως τον χαρακτήρισε ο μέντορας του Hopkins της Andraka, φορούσε το κόκκινο Νίκες με το μπλουζάκι της Intel. Το χαλασμένο κούρεμα του είναι κάπου μεταξύ του Beatles και του Bieber. Στο σχολείο μια μέρα, αναφέρει άρθρα από κορυφαίες επιστημονικές δημοσιεύσεις, όπως η Επιστήμη, η Φύση και η Εφημερίδα της Κλινικής Νευρολογίας . Και αυτό είναι μόνο στην αγγλική κατηγορία. Στη χημεία, λέει στον δάσκαλο ότι θα κάνει ένα χαμένο εργαστήριο στο σπίτι, όπου βέβαια έχει άφθονο νιτρικό οξύ για να δουλέψει. Στο λογισμό, δεν συμμετέχει στους άλλους φοιτητές που συσπειρώνονται γύρω από μια εξίσωση μαυροπίνακα όπως τα πεινασμένα μικρά λιοντάρια σε ένα σκοτώσει. "Αυτό είναι τόσο ασήμαντο, " λέει, και πέφτει κάτω σε ένα γραφείο για να καλύψει τα κεφάλαια που έχουν ανατεθεί από το γενναίο νέο κόσμο αντ 'αυτού. Κανείς δεν τον σταματά, ίσως επειδή το περασμένο έτος, όταν ο καθηγητής βιολογίας του κατέσχεσε το παράνομο υλικό ανάγνωσής του σε νανοσωλήνες άνθρακα, βρισκόταν στο επίκεντρο των επιφανειών που πιστεύουν οι επιστήμονες ότι έχουν τη δυνατότητα να σώσουν ζωές.

Μετά το σχολείο, η μητέρα της Andraka, η Jane, νοσοκομειακή αναισθησιολόγος, φτάνει στο κακοποιημένο κόκκινο φορτηγό της Ford Escort, με μια αποταμιευτική προμήθεια γάλακτος σοκολάτας. Σύντομα μαθαίνει ότι ο μεγάλος αδελφός του Τζάκ, ο Λουκάς - ένας ανώτερος και ένας προηγούμενος φιναλίστ στην ίδια εκκλησιαστική επιστημονική εκδήλωση - διέταξε να φέρει στο σπίτι τον χειροποίητο κλίβανο τόξου του. Το ίδρυσε σε ένα σχολικό εργαστήριο, αλλά οι δάσκαλοι έγιναν νευρικοί όταν ανέφερε ότι η συσκευή θα μπορούσε να δημιουργήσει θερμοκρασίες αρκετών χιλιάδων βαθμών Φαρενάιτ και να λειώσει μια χαλύβδινη βίδα για να το αποδείξει. Το εξάρτημα θα βρει ένα σημείο στο υπόγειο της Andraka.

"Λέω απλά" Μη καίνε το σπίτι ή σκοτώσεις τον εαυτό σου ή τον αδερφό σου ", εξηγεί χαρούμενα η μητέρα των αγοριών. "Δεν γνωρίζω αρκετή φυσική και μαθηματικά για να ξέρω αν πρόκειται για μια ακτίνα θανάτου ή όχι. Λέω να χρησιμοποιώ την κοινή λογική, αλλά δεν ξέρω τι δουλεύουν εκεί κάτω ».

***

Ο καρκίνος του παγκρέατος είναι ένας από τους πιο θανατηφόρους καρκίνους, με πενταετές ποσοστό επιβίωσης 6%. Περίπου 40.000 άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο. Η διάγνωση μπορεί να είναι καταστροφική γιατί συχνά παρέχεται αργά, μετά την εξάπλωση του καρκίνου. Σε αντίθεση με το στήθος ή το κόλον, το πάγκρεας είναι τοποθετημένο βαθιά στην κοιλότητα του σώματος και είναι δύσκολο να απεικονιστεί και δεν υπάρχει κανένα προειδοποιητικό πρόωρο σύμπτωμα ή χονδρόκοκκο. "Μέχρι τη στιγμή που το φέρετε σε γιατρό, είναι πολύ αργά", λέει ο Anirban Maitra, ένας παθολόγος και καρκίνος του παγκρέατος Johns Hopkins, ο οποίος είναι ο μέντορας του Andraka. "Τα φάρμακα που έχουμε δεν είναι καλά για αυτή την ασθένεια."

Αλλά καθώς ο καρκίνος παίρνει τη λαβή, το σώμα εκδίδει ένα αδιαμφισβήτητο σήμα κινδύνου: μια υπερβολική ποσότητα πρωτεΐνης που ονομάζεται mesothelin. Το πρόβλημα είναι ότι οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη αναπτύξει έναν σίγουρο τρόπο να ψάξουν για αυτή την κόκκινη σημαία κατά τη διάρκεια μιας τυπικής φυσικής. "Το πρώτο σημείο εισόδου θα πρέπει να είναι μια φτηνή εξέταση αίματος που γίνεται με ένα απλό τσίμπημα", λέει ο Maitra.

Αυτό ακριβώς μπορεί να έχει εφεύρει ο Andraka: Ένας μικρός ανιχνευτής ράβδων που χρησιμοποιεί μόνο ένα έκτο σταγόνα αίματος φαίνεται να είναι πολύ ακριβέστερος από τις υπάρχουσες προσεγγίσεις και χρειάζεται πέντε λεπτά για να ολοκληρωθεί. Είναι ακόμα προκαταρκτικό, αλλά οι εταιρείες φαρμάκων ενδιαφέρονται και η λέξη εξαπλώνεται. "Έχω πάρει αυτά τα μηνύματα στο Facebook ζητώντας, " Μπορώ να κάνω το τεστ; ", λέει ο Andraka. "Είμαι καρδιάς να πω όχι."

***

Αυτή η μοιραία ημέρα στην τάξη βιολογίας πρώην φοιτητών πέρυσι, ο Andraka είχε πολλά στο μυαλό του. Ένας στενός φίλος της οικογένειάς του είχε πεθάνει πρόσφατα από καρκίνο του παγκρέατος και ο Andraka είχε διαβάσει για την ασθένεια. Ταυτόχρονα, ο ίδιος και ο πατέρας του, ο Steve, πολιτικός μηχανικός, χρησιμοποιούσαν νανοσωλήνες άνθρακα για να ελέγχουν ενώσεις στο νερό από τον κόλπο Chesapeake. Ο Andraka είχε ειλικρινά γίνει λίγο εμμονή με τους νανοσωλήνες, οι οποίοι φαίνονται με γυμνό μάτι σαν μικρούς σωρούς από μαύρη σκόνη, αλλά είναι πραγματικά μικροσκοπικοί κύλινδροι περίπου 1 / 50.000 της διάμετρος μιας ανθρώπινης τρίχας που μπορεί να σχηματίσει μικροσκοπικά δίκτυα. «Έχουν αυτές τις εκπληκτικές ιδιότητες», εξηγεί ο Andraka. "Είναι ισχυρότεροι από τον χάλυβα. Κάνουν ηλεκτρική ενέργεια καλύτερα από χαλκό. "

Το επιστημονικό χαρτί που κρυβόταν στο γραφείο του αφορούσε εφαρμογές για νανοσωλήνες. Με μισό αυτί, ο Andraka άκουσε τη διάλεξη του διδάσκοντος βιολογίας για τα αντισώματα, τα οποία συνδέονται με συγκεκριμένες πρωτεΐνες στο αίμα. Ξαφνικά, οι δύο ιδέες συγκρούστηκαν στο μυαλό του. Τι γίνεται αν μπορούσε να δανείσει ένα δίκτυο νανοσωλήνων με αντισώματα ειδικά για τη μεσοθηλίνη, και έπειτα να εισαγάγει μια σταγόνα αίματος ασθενούς με καρκίνο του παγκρέατος; Τα αντισώματα θα συνδεθούν με τη μεσοθηλίνη και θα διευρυνθούν. Αυτά τα ενισχυμένα μόρια θα εξαπλώσουν τους νανοσωλήνες μακρύτερα μεταξύ τους, αλλάζοντας τις ηλεκτρικές ιδιότητες του δικτύου: Όσο περισσότερο υπάρχει η μεσοθηλίνη, τόσο περισσότερα αντισώματα θα δεσμεύονται και θα μεγαλώνουν, και τόσο ασθενέστερο θα είναι το ηλεκτρικό σήμα. Άλλοι επιστήμονες είχαν σχεδιάσει πρόσφατα παρόμοια τεστ για καρκίνο του μαστού και του προστάτη, αλλά κανείς δεν είχε αντιμετωπίσει τον καρκίνο του παγκρέατος. "Ονομάζεται σύνδεση των κουκίδων", λέει ο Maitra.

Ο Andraka έγραψε ένα πειραματικό πρωτόκολλο και έστειλε με e-mail σε 200 ερευνητές. Μόνο ο Μάιτρα απάντησε. "Ήταν ένα πολύ ασυνήθιστο e-mail", θυμάται. "Συχνά δεν λαμβάνω μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου όπως αυτά από μεταδιδακτορικούς υποτρόφους, πόσο μάλλον μαθητές γυμνασίου." Αποφάσισε να προσκαλέσει τον Andraka στο εργαστήριό του. Για να επιβλέπει το έργο, όρισε έναν ευγενή μεταδιδακτορικό χημικό, ο οποίος πήρε το μωρό-συνεδρίαση ανάθεση σε βηματισμό. Αναμένουν να δουν τον Andraka ίσως λίγες εβδομάδες το καλοκαίρι.

Αντ 'αυτού, ο νέος επιστήμονας εργάστηκε για επτά μήνες, κάθε μέρα μετά το σχολείο και συχνά τα Σάββατα μέχρι μετά τα μεσάνυχτα, ζούσε σε σκληρά βραστά αυγά και ο Twix καθώς η μητέρα του κοίταζε στο αυτοκίνητο σε ένα κοντινό γκαράζ. Εργάστηκε μέσω των Ευχαριστιών και των Χριστουγέννων. Πέρασε τα 15α γενέθλιά του στο εργαστήριο.

Χωρίς να έχει τελειώσει ακόμη και βιολογία νεογνού, είχε πολλά να μάθει. Ονομάζεται "λαβίδες". Είχε μια δυσάρεστη συρρίκνωση με τη μηχανή φυγοκεντρητών, στην οποία εξερράγησαν δείγματα κυτταροκαλλιέργειας ενός μηνός και ο Andraka έσκασε σε δάκρυα.

Αλλά μερικές φορές η έλλειψη κατάρτισης του έδωσε κομψές λύσεις. Για τις δοκιμαστικές ταινίες του, αποφάσισε να χρησιμοποιήσει απλό φίλτρο χαρτιού, το οποίο είναι αρκετά απορροφητικό για να απορροφήσει την απαραίτητη λύση νανοσωλήνων άνθρακα και αντισωμάτων μεσοθηλίνης, και φθηνές. Για να μετρήσει την ηλεκτρική αλλαγή σε ένα δείγμα, αγόρασε ένα $ 50 ωμόμετρο στο Home Depot. Αυτός και ο μπαμπάς του έχτισαν τη συσκευή ελέγχου πλεξιγκλάς που χρησιμοποιούσε για να συγκρατεί τις λωρίδες καθώς διαβάζει το ρεύμα. Πήδησε ένα ζευγάρι από τις βελόνες ραψίματος της μαμάς του για να τις χρησιμοποιήσει ως ηλεκτρόδια.

Περίπου στις 2:30 το πρωί της Κυριακής του Δεκεμβρίου, η Jane Andraka τραυματίστηκε από τη στάση του χώρου στάθμευσης από ένα εκστατικό Jack. «Αυτός ανοίγει την πόρτα», θυμάται, «και ξέρετε πώς το παιδί σας έχει αυτό το γιγαντιαίο χαμόγελο και αυτό λάμπει στο μάτι τους όταν κάτι πήγε σωστά». Η δοκιμή είχε ανιχνεύσει μεσοθηλίνη σε τεχνητά δείγματα. Λίγες εβδομάδες αργότερα, εντόπισε μεσοθηλίνη στο αίμα των ποντικών που φέρουν όγκους παγκρεατικού παγκρέατος.

***

Η όρεξη της Andraka για την επιστήμη και την επιτυχία δεν γνωρίζει όρια: Η ευφορία της αντίδρασης στην νίκη της Intel πήγε γρήγορα στο YouTube. Τους μήνες μετά από αυτόν τον θρίαμβο, η πραγματικότητα έχει βυθιστεί λίγο, καθώς μίλησε με δικηγόρους και εταιρείες αδειοδότησης. "Μόλις τελείωσα το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας", λέει, "και πρόκειται να ξεκινήσω σύντομα μια LLC." Όμως, ο Maitra - ο οποίος πιστεύει ότι η ράβδος ράβδου πρέπει τελικά να τροποποιηθεί για να αναγνωρίσει άλλες πρωτεΐνες καρκίνου που αυξάνουν τη σημαία μαζί με μεσοθηλίνη - ξεκαθαρίστε ότι η Andraka έχει πολύ περισσότερα τεστ για να κάνει πριν δημοσιεύσει μια επισκόπηση από το ομότιτλο για το έργο, το επόμενο βήμα. Ακόμη και αν όλα πάνε καλά, το προϊόν πιθανότατα δεν θα κυκλοφορούσε στην αγορά για μια δεκαετία περίπου, η οποία, σε έναν έφηβο, είναι ουσιαστικά αιωνιότητα.

Και φυσικά, πρέπει να αρχίσει να εργάζεται για το έργο της φετινής επιστημονικής έκθεσης. Δεν έχει έλλειψη ιδεών.

"Είναι μπροστά από το χρόνο του με πολλούς τρόπους", λέει ο Maitra. «Λαμβάνοντας μια ιδέα και να δούμε πώς να προεκτείνουμε κάτι ακόμα πιο επεκτατικό, αυτή είναι η διαφορά ανάμεσα στο να είσαι σπουδαίος και να είσαι μεγαλοφυΐα. Και ποιος έρχεται με ιδέες όπως αυτό στις 14; Είναι τρελός ». Ο Andraka είναι αρκετά νέος για να μιλήσει με τέλεια σοβαρότητα για το« όταν μεγαλώσω ».

Ωστόσο, είναι σε μεγάλη ζήτηση, δίνει συνομιλίες TED και μιλά σε διεθνή φεστιβάλ ιδεών. Το iPhone του περιέχει στιγμιότυπα αξιωματούχων που κυμαίνονται από Bill Clinton έως Will.i.am. Το Σεπτέμβριο, ο Andraka παρακολούθησε το γυμνάσιο τόσο σπάνια που μερικοί δάσκαλοι πίστευαν ότι είχε εγκαταλείψει. "Αλλά δεν θέλω να εγκαταλείψω το γυμνάσιο", λέει. "Το γυμνάσιο είναι διασκεδαστικό - μερικές φορές." Περιστασιακά θέλει να έχει περισσότερο χρόνο για αυτό, και γενικά παιδί. Του αρέσει να παρακολουθεί "Glee" και να ανταγωνιστεί με τον Λουκά στην εθνική κατώτερη ομάδα rafting whitewater.

Έπειτα, υπάρχουν όλα αυτά τα μαθήματα για να τα καλύψουν. Η αγγλική τάξη του είναι απασχολημένη να συζητά για το Brave New World, για μια τεχνολογική δυστοπία όπου ο εφευρέτης Henry Ford λατρεύεται ως θεός. "Η Φορτηγότητά σας", εξηγεί ο δάσκαλος, είναι το τυπικό τιμητικό.

"Η φλυαρία σας, " ψιθυρίζει ένας συμμαθητής.

Ο Jack Andraka, ο Teen Prodigy του καρκίνου του παγκρέατος