https://frosthead.com

Джак Андрака, тийнейджърската блудница на рака на панкреаса

Това е първият клас по дигитални изкуства, а задачата е да се направят чудовища от Photoshop. Софомор Джак Андрака обмисля да прекоси велоцираптор с бразилски скитащ паяк, докато друго момче присажда крила на пеперуда върху носорог. Междувременно преподавателят изнася лекции за ужасения гений на доктор Моро и Франкенщайн, „човек, създал нещо, за което не поема отговорност.“

От тази история

[×] ЗАКРИТЕ

Каква беше мотивацията зад медицинския пробив на носителя на наградата American Ingenuity 2012, който ще спаси хиляди животи?

Видео: Пробив на рак на панкреаса на Джак Андрака

[×] ЗАКРИТЕ

Биохимичният тест на Андрака, който може да открие протеин в кръв, свързан с рак на панкреаса. (Джейн Андрака) Само второкурсник в гимназията, Джак Андрака може би е измислил нов тест за смъртоносна форма на рак. (Итън Хил) Андрака изпищя, когато спечели научната награда на Intel от $ 75 000 за биохимичния си тест, който може да открие протеин в кръв, свързан с рак на панкреаса. „Всеки има потенциал да бъде учен“, казва той. (Международен панаир на науката и инженерството на Intel)

Фото галерия

„Не е нужно да правиш това, Джак!“ - вика някой отзад.

Сребърният блясък на фиксатора: Андрака се ухилява. Тъй като той спечели голямата награда от 75 000 долара на Международния панаир на науката и инженеринга на Intel през миналата пролет, един от малкото първокурсници, които някога са го правили, той се превърна в знаменитост на North County High School, за да съперничи на някоя футболна звезда или пристигаща кралица. Следват поредица от шеги за безумните постъпки на учения на Андрака в въображаемата лаборатория за „тъмница” на училището. В действителност, Андрака създаде своя потенциално революционен инструмент за откриване на рак на панкреаса в близкия университет на Джон Хопкинс, макар че понякога опитва в малка мазе лаборатория в дома на семейството в листен Кроунвилл, Мериленд, където домашен ускорител за частици струпва масата на фусбола.

Този 15-годишен „Едисон на нашето време“, както го нарече наставникът на Хопкинс на Андрака, носи червени Nikes, внимателно координирани с фланелката на Intel. Рошавата му прическа е някъде между Бийтълс и Бийбър. Един ден в училище цитира документи от водещи научни публикации, включително Science, Nature и Journal of Clinical Neurology . И това е само в час по английски. По химия той казва на учителя, че ще си измисли пропусната лаборатория у дома, където, разбира се, има много азотна киселина, с която да работи. При смятане той не се присъединява към другите ученици, които се струпват около уравнение на дъската като гладни млади лъвове при убийство. „Това е толкова тривиално“, казва той и се хвърля на бюрото, за да се натъкне на зададени глави от „ Brave New World“ . Никой не го спира, може би защото миналата година, когато неговият учител по биология конфискуваше тайния му материал за четене на въглеродни нанотръби, той беше в средата на епифанията, която според учените има потенциал да спаси живота.

След училище майката на Андрака, Джейн, болничен анестезиолог, пристига в очуканото си червено фургонче на Ford Escort с спестяваща доставка на шоколадово мляко. Скоро научава, че по-големият брат на Джак, Лука - старши и предишен финалист в същия елитен панаир на науките - е получил нареждане да прибере ръчно изработената дъгова пещ у дома. Той го построи в училищна лаборатория, но учителите се изнервиха, когато спомена, че устройството може да генерира температури от няколко хиляди градуса по Фаренхайт и стопи стоманен винт, за да го докаже. Измията ще намери място в мазето на Андрака.

„Просто казвам„ Не изгаряйте къщата или не убивайте себе си или брат си “- весело обяснява майката на момчетата. „Не знам достатъчно физика и математика, за да знам дали това е лъч на смъртта или не. Казвам, използвайте здравия разум, но не знам какво работят там долу. "

***

Ракът на панкреаса е един от най-смъртоносните ракови заболявания, като петгодишната преживяемост е 6 процента. Около 40 000 души умират от него всяка година. Диагнозата може да бъде пагубна, защото често се поставя късно, след като ракът се е разпространил. За разлика от гърдата или дебелото черво, панкреасът е сгушен дълбоко в телесната кухина и е труден за изобразяване и няма явен ранен симптом или бучка. „Когато донесете това на лекар, вече е късно“, казва Анирбан Майтра, патолог на Джон Хопкинс и изследовател на рака на панкреаса, който е ментор на Андрака. "Лекарствата, които имаме, не са добри за това заболяване."

Но докато ракът се овладее, организмът издава безпогрешен сигнал за бедствие: свръхбагаж на протеин, наречен мезотелин. Проблемът е, че учените все още не са разработили сигурен начин да търсят този червен флаг в хода на стандартна физика. „Първата точка на влизане би трябвало да е евтин кръвен тест, направен с обикновена убода“, казва Майтра.

Точно това може да е измислил Андрака: Малка сонда за измерване на пръчици, която използва само шеста от капка кръв, изглежда много по-точна от съществуващите подходи и отнема пет минути. Все още е предварително, но лекарствените компании се интересуват и думата се разпространява. „Получавам тези съобщения във Facebook да питат:„ Мога ли да проверя теста? “, Казва Андрака. „Сърцебиено съм да кажа„ не “.

***

Онзи съдбовен ден в класа по биология на първокурсника миналата година, Андрака имаше много на ум. Близък приятел на семейството му наскоро почина от рак на панкреаса и Андрака четеше за болестта. В същото време той и баща му Стив, строителен инженер, използваха въглеродни нанотръби, за да скринират съединения във вода от залива Чесапийк. Андрака откровено се беше превърнал в малко обсебен от нанотръбите, които изглеждат с просто око като малки купчини черен прах, но наистина са малки цилиндри с диаметър на човешка коса с размери около 1/50 000, които могат да образуват микроскопични мрежи. "Те имат тези невероятни свойства", обяснява Андрака. „Те са по-здрави от стоманата. Те провеждат електричество по-добре от медта. "

Научната книга, която тайно четеше на бюрото си, беше за приложения за нанотръби. С половин ухо Андрака слуша лекцията на учителя си по биология за антителата, които се свързват с конкретни протеини в кръвта. Внезапно двете му идеи се сблъскаха в съзнанието му. Какво ще стане, ако той може да завърже мрежа от нанотръбици с специфични за мезотелина антитела, след което да въведе капка кръв от пациент на рак на панкреаса? Антителата ще се свързват с мезотелина и ще се разширят. Тези усилени молекули биха разпространили нанотръбите по-далеч, променяйки електрическите свойства на мрежата: Колкото повече мезотелин присъства, толкова повече антитела ще се свържат и стават големи и толкова по-слаб ще стане електрическият сигнал. Други учени наскоро бяха проектирали подобни тестове за рак на гърдата и простатата, но никой не се е занимавал с рак на панкреаса. „Нарича се свързване на точките“, казва Майтра.

Андрака написа експериментален протокол и го изпрати по имейл на 200 изследователи. Само Майтра отговори. „Това беше много необичаен имейл“, спомня си той. „Често не получавам такива имейли от докторанти, камо ли първокурсници.“ Той реши да покани Андрака в лабораторията си. За да ръководи проекта, той назначи нежен докторант, който изпълни задачата за седене на бебето в крачка. Очакваха да се видят с Андрака може би няколко седмици през лятото.

Вместо това младият учен работеше в продължение на седем месеца, всеки ден след училище и често в събота до след полунощ, пребивавайки твърдо сварени яйца и Twix, докато майка му заспа в колата в близкия гараж за паркиране. Той работи през Деня на благодарността и Коледа. Той прекара 15-ия си рожден ден в лабораторията.

Не е завършил дори биология на първокурсника, той е имал какво да научи. Той нарече щипци "пинсети". Той се гаври с машината за центрофуга, в която избухнаха образци на клетъчни култури на месец, а Андрака избухна в сълзи.

Но понякога липсата му на обучение даваше елегантни решения. За тестовите си ленти той реши да използва обикновена филтърна хартия, която е достатъчно абсорбираща, за да накисне необходимия разтвор на въглеродни нанотръби и мезотелинови антитела, и евтина. За да измери електрическата промяна в дадена проба, той купи $ 50 омаметра в Home Depot. Той и баща му изградиха апарата за тестване на плексиглас, използван за задържане на лентите, докато той чете тока. Той завъртя чифт шевни игли на майка си, за да ги използва като електроди.

Около 2:30 сутринта една декември неделя, Джейн Андрака беше изтъркана от ступор от паркинга си от екстатичен Джак. "Той отваря вратата", спомня си тя, "и знаете как вашето дете има тази гигантска усмивка и това блести в очите им, когато нещо се оправи?" Тестът откри мезотелин в изкуствени проби. Няколко седмици по-късно той определи мезотелин в кръвта на мишки, носещи човешки тумори на панкреаса.

***

Апетитът на Андрака към науката и успеха не познава граници: Еуфоричната му реакция към победата на Intel бързо премина в вируса на YouTube. През месеците след този триумф реалността потъна малко, докато той разговаряше с адвокати и лицензиращи компании. "Току-що завърших патента", казва той, "и скоро ще създам LLC". Но Maitra - който вярва, че накрая трябва да бъде модифициран, за да идентифицира други ракообразни протеини заедно с мезотелин - направи ясно, че Андрака трябва да направи много повече тестове, преди да публикува рецензирана книга за работата, следващата стъпка. Дори ако всичко върви добре, продуктът вероятно няма да бъде пуснат на пазара в продължение на десетилетие, което за тийнейджър е практически цяла вечност.

И разбира се, той трябва да започне работа по проект за научна панаира за следващата година. Той няма недостиг на идеи.

„Той изпреварва времето си по много начини“, казва Майтра. „Ако вземеш една идея и видиш как да екстраполираш нещо още по-разширяващо, това е разликата между това да си велик и да си гений. И кой измисля подобни идеи на 14? Луда е. ”Андрака е достатъчно млад, за да говори с пълна усърдие за„ когато порасна ”.

Въпреки това той е с голямо търсене, провежда TED беседи и изказвания на международни фестивали за идеи. Неговият iPhone съдържа снимки на сановници, вариращи от Бил Клинтън до Will.i.am. През септември Андрака посещава гимназията толкова рядко, че няколко учители смятат, че е отпаднал. „Но не искам да напусна гимназията“, казва той. „Понякога гимназията е забавна. Понякога той желае да има повече време за това и изобщо за детски неща. Той обича да гледа "Glee" и да се състезава с Luke в националния младши отбор по рафтинг.

Тогава има всичко онова домашно, което трябва да наваксате. Неговият клас по английски е зает да обсъжда Brave New World, за технологична антиутопия, при която изобретателят Хенри Форд е почитан като бог. „Вашата Fordliness“, обяснява учителят, е стандартното отличие.

"Твоята глупост", прошепва един съученик.

Джак Андрака, тийнейджърската блудница на рака на панкреаса