To pierwsza lekcja sztuki cyfrowej z pierwszego okresu, a zadaniem jest stworzenie potworów z Photoshopa. Sophomore Jack Andraka rozważa skrzyżowanie velociraptora z brazylijskim pająkiem wędrownym, podczas gdy inny chłopiec wszczepia skrzydła motyla nosorożcu. Tymczasem nauczyciel wykłada obłąkanego geniuszu doktorów Moreau i Frankensteina, „człowieka, który stworzył coś, za co nie wziął odpowiedzialności”.
Z tej historii
[×] ZAMKNIJ
Jaka była motywacja medycznego przełomu zdobywcy nagrody American Ingenuity Award 2012, który uratuje tysiące istnień ludzkich?
Wideo: Przełom raka trzustki Jacka Andraki
[×] ZAMKNIJ
Test biochemiczny Andraki, który może wykryć białko we krwi związane z rakiem trzustki. (Jane Andraka) 
Tylko w drugim liceum Jack Andraka mógł wynaleźć nowy test na śmiertelną formę raka. (Ethan Hill) 
Andraka wrzasnął, gdy wygrał 75 000 $ nagrody naukowej Intela za swój test biochemiczny, który może wykryć białko we krwi związane z rakiem trzustki. „Każdy może zostać naukowcem” - mówi. (Międzynarodowe targi nauki i inżynierii Intel) 
Galeria zdjęć
„Nie musisz tego robić, Jack!” Krzyczy ktoś z tyłu.
Srebrny błysk utrzymywacza: Andraka uśmiecha się. Ponieważ wygrał główną nagrodę w wysokości 75 000 USD podczas wiosennych Międzynarodowych Targów Naukowo-Inżynieryjnych Intel, które były jednymi z niewielu studentów pierwszego roku, którzy to zrobili, stał się celebrytą liceum w hrabstwie North County, rywalizującym z gwiazdą piłki nożnej i królową powrotu do domu. Powstaje seria żartów o szalonych naukowcach Andraki w wyimaginowanym szkolnym laboratorium „lochów”. W rzeczywistości Andraka stworzył swoje potencjalnie rewolucyjne narzędzie do wykrywania raka trzustki na pobliskim Uniwersytecie Johns Hopkins, chociaż czasami majstruje w małym piwnicznym laboratorium w domu rodzinnym w pełnym zieleni Crownsville w stanie Maryland, gdzie domowy akcelerator cząstek tłoczy się na stole do gry w piłkarzyki.
Ten 15-letni „Edison naszych czasów”, jak nazywał go mentor Andraka Hopkins, nosi czerwone Nikes starannie dopasowane do koszulki Intela. Jego kudłata fryzura jest gdzieś pomiędzy Beatlesami i Bieberem. Pewnego dnia w szkole cytuje artykuły z wiodących publikacji naukowych, w tym Science, Nature i Journal of Clinical Neurology . I to tylko na lekcji angielskiego. W chemii mówi nauczycielowi, że stworzy opuszczone laboratorium w domu, w którym oczywiście ma dużo kwasu azotowego do pracy. W rachunku różniczkowym nie dołącza do innych uczniów, którzy skupiają się wokół równania tablicowego, jak głodne młode lwy na zabójstwie. „To takie trywialne” - mówi i siada przy biurku, aby zamiast tego nadrobić zaległe rozdziały z Brave New World . Nikt go nie powstrzymuje, być może dlatego, że w ubiegłym roku, kiedy jego nauczyciel biologii skonfiskował swój tajny materiał do czytania na nanorurkach węglowych, był w trakcie objawienia, które według naukowców może uratować życie.
Po szkole mama Andraki, Jane, anestezjolog szpitalny, przybywa do swojego zmaltretowanego czerwonego kombi Ford Escort z oszczędnym zapasem mleka czekoladowego. Wkrótce dowiaduje się, że starszy brat Jacka, Luke - starszy i poprzedni finalista tych samych elitarnych targów naukowych - otrzymał rozkaz przyniesienia ręcznie robionego pieca łukowego do domu. Zbudował go w szkolnym laboratorium, ale nauczyciele denerwowali się, gdy wspomniał, że urządzenie może generować temperatury rzędu kilku tysięcy stopni Fahrenheita, i stopił stalową śrubę, aby to udowodnić. Urządzenie znajdzie miejsce w piwnicy Andraki.
„Po prostu mówię:„ Nie pal domu, nie zabijaj siebie ani swojego brata ”- radośnie wyjaśnia matka chłopców. „Nie znam wystarczającej fizyki i matematyki, aby wiedzieć, czy to promień śmierci, czy nie. Mówię, kieruj się zdrowym rozsądkiem, ale nie wiem, nad czym tam pracują.
***
Rak trzustki jest jednym z najbardziej śmiertelnych nowotworów, z pięcioletnim wskaźnikiem przeżycia wynoszącym 6 procent. Każdego roku umiera z tego powodu około 40 000 osób. Diagnoza może być druzgocąca, ponieważ często jest dostarczana późno, po rozprzestrzenianiu się raka. W przeciwieństwie do piersi lub jelita grubego, trzustka jest osadzona głęboko w jamie ciała i trudno ją sobie wyobrazić, i nie ma charakterystycznego wczesnego objawu lub guzka. „Zanim przekażesz to lekarzowi, jest już za późno”, mówi Anirban Maitra, patolog Johns Hopkins i badacz raka trzustki, który jest mentorem Andraki. „Leki, które mamy, nie są dobre na tę chorobę”.
Ale gdy rak się utrzymuje, ciało wydaje niepowtarzalny sygnał zagrożenia: nadmiar białka zwanego mezoteliną. Problem polega na tym, że naukowcy nie opracowali jeszcze niezawodnego sposobu poszukiwania tej czerwonej flagi w trakcie standardowego działania fizycznego. „Pierwszym punktem wejścia musiałby być tani test krwi wykonany prostym ukłuciem” - mówi Maitra.
Właśnie to wymyślił Andraka: mała sonda do pomiaru prętowego, która wykorzystuje tylko jedną szóstą kropli krwi, wydaje się być znacznie dokładniejsza niż istniejące podejścia i zajmuje pięć minut. Jest to wciąż wstępne, ale firmy farmaceutyczne są zainteresowane, a wiadomość się rozprzestrzenia. „Dostałem te wiadomości z Facebooka z pytaniem:„ Czy mogę przejść test? ”, Mówi Andraka. „Jestem załamany, że mogę powiedzieć nie”.
***
Tego fatalnego dnia w zeszłym roku na zajęciach z biologii na pierwszym roku Andraka miał wiele na głowie. Bliski przyjaciel jego rodziny niedawno zmarł na raka trzustki, a Andraka czytał o tej chorobie. W tym samym czasie on i jego ojciec, Steve, inżynier budownictwa, używali nanorurek węglowych do przesiewania związków w wodzie z Zatoki Chesapeake. Andraka szczerze ma obsesję na punkcie nanorurek, które gołym okiem wyglądają jak małe kupki czarnego pyłu, ale są tak naprawdę małymi cylindrami o średnicy 1/50 000 ludzkich włosów, które mogą tworzyć mikroskopijne sieci. „Mają te niesamowite właściwości” - wyjaśnia Andraka. „Są mocniejsze niż stal. Przewodzą prąd lepiej niż miedź. ”
Artykuł naukowy, który czytał potajemnie przy swoim biurku, dotyczył zastosowań nanorurek. Pół ucha Andraka wysłuchał wykładu swojego nauczyciela biologii na temat przeciwciał, które wiążą się z określonymi białkami we krwi. Nagle dwa pomysły zderzyły się w jego umyśle. Co jeśli mógłby zasznurować sieć nanorurek z przeciwciałami swoistymi dla mezoteliny, a następnie wprowadzić kroplę krwi pacjenta z rakiem trzustki? Przeciwciała wiązałyby się z mezoteliną i powiększały się. Te wzmocnione cząsteczki rozprzestrzeniłyby nanorurki dalej, zmieniając właściwości elektryczne sieci: im więcej obecna mezotelina, tym więcej przeciwciał wiązałoby się i rosło duże, i słabszy byłby sygnał elektryczny. Inni naukowcy opracowali niedawno podobne testy na raka piersi i prostaty, ale nikt nie zajmował się rakiem trzustki. „Nazywa się to łączeniem kropek”, mówi Maitra.
Andraka napisał protokół eksperymentalny i wysłał go e-mailem do 200 badaczy. Odpowiedziała tylko Maitra. „To był bardzo nietypowy e-mail” - wspomina. „Często nie dostaję takich e-maili od doktorów habilitowanych, nie mówiąc już o pierwszoklasistach w liceum.” Postanowił zaprosić Andrakę do swojego laboratorium. Aby nadzorować projekt, wyznaczył delikatnego chemika z tytułem doktora, który podjął się zadania z opieką nad dzieckiem. Spodziewali się, że latem zobaczą Andrakę przez kilka tygodni.
Zamiast tego młody naukowiec pracował przez siedem miesięcy, każdego dnia po szkole i często w soboty do północy, utrzymując jajka na twardo i Twix, gdy jego matka drzemała w samochodzie na pobliskim parkingu. Pracował przez Święto Dziękczynienia i Boże Narodzenie. Piętnaste urodziny spędził w laboratorium.
Nie ukończył nawet biologii pierwszego roku, musiał się wiele nauczyć. Nazywał kleszcze „pincetami”. Miał paskudny wbieg z maszyną do wirowania, w której eksplodowały próbki hodowli komórkowej przez miesiąc, a Andraka wybuchnęła płaczem.
Ale czasami jego brak szkolenia przyniósł eleganckie rozwiązania. Do pasków testowych zdecydował się użyć prostej bibuły filtracyjnej, która jest wystarczająco chłonna, aby wchłonąć niezbędny roztwór nanorurek węglowych i przeciwciał mezoteliny, i niedroga. Aby zmierzyć zmianę elektryczną w próbce, kupił omomierz o wartości 50 USD w Home Depot. On i jego tata zbudowali aparat testowy z pleksiglasu służący do przytrzymywania pasków podczas odczytywania prądu. Przeciągnął parę igieł do szycia swojej mamy, aby użyć ich jako elektrod.
Około 2:30 w pewną grudniową niedzielę Jane Andraka została wstrząśnięta z otępienia na parkingu przez ekstatycznego Jacka. „Otwiera drzwi” - wspomina - „a wiesz, jak twoje dziecko ma ten olbrzymi uśmiech, który świeci im w oku, gdy coś poszło dobrze?” Test wykrył mezotelinę w sztucznych próbkach. Kilka tygodni później wskazał mezotelinę we krwi myszy z ludzkimi guzami trzustki.
***
Apetyt Andraki na naukę i sukces nie zna granic: jego euforyczna reakcja na zwycięstwo Intela szybko stała się popularna na YouTube. Od miesięcy od tego triumfu rzeczywistość trochę się zapadła, kiedy rozmawiał z prawnikami i firmami licencjonującymi. „Właśnie ukończyłem patent”, mówi, „i wkrótce założę spółkę LLC.” Ale Maitra - która uważa, że bagnet powinien zostać ostatecznie zmodyfikowany w celu identyfikacji innych białek nowotworowych podnoszących flagę wraz z mezoteliną - dokonał jasne, że Andraka ma o wiele więcej do przetestowania, zanim opublikuje recenzowany artykuł na temat pracy, kolejny krok. Nawet jeśli wszystko pójdzie dobrze, produkt prawdopodobnie nie będzie sprzedawany przez około dekadę, co dla nastolatka jest praktycznie wiecznością.
I oczywiście musi zacząć pracować nad przyszłorocznym projektem Science Fair. Nie brakuje mu pomysłów.
„Pod wieloma względami wyprzedza swój czas”, mówi Maitra. „Biorąc jeden pomysł i widząc, jak ekstrapolować coś jeszcze bardziej ekspansywnego, to różnica między byciem wspaniałym a byciem geniuszem. A kto wpadnie na takie pomysły w wieku 14 lat? To szalone. ”Andraka jest wystarczająco młody, by mówić z doskonałą gorliwością o„ kiedy dorosnę ”.
Mimo to cieszy się dużym zainteresowaniem, wygłasza przemówienia na TED i przemawia na międzynarodowych festiwalach pomysłów. Jego iPhone zawiera migawki dygnitarzy, od Billa Clintona po Will.i.am. We wrześniu Andraka uczęszczał do liceum tak rzadko, że kilku nauczycieli myślało, że rzucił. „Ale nie chcę rzucić szkoły średniej” - mówi. „Czasami liceum jest fajne.” Czasami żałuje, że nie ma na to więcej czasu i ogólnie dzieci. Lubi oglądać „Glee” i rywalizować z Lukiem w narodowej drużynie raftingu juniorów.
Potem jest cała ta praca domowa do nadrobienia. Jego lekcje angielskiego zajęte są dyskusją na temat Brave New World o dystopii technologicznej, w której wynalazca Henry Ford jest czczony jako bóg. „Wasza fortelność” - wyjaśnia nauczyciel - to standard honorowy.
„Twoja dzielność” - szepcze jeden z kolegów z klasy.
