Jack Andraka a National Geographic 2014-es Ifjú Felfedezőinek egyike. Az Ifjú Felfedezők díjat azoknak a fiataloknak ítélik, akik jövőbe mutató felfedezéseket tesznek, akik megváltoztatják a világot, és arra ösztönzik embertársaikat, hogy törődjenek a bolygójukkal.

Andraka elképesztő találmánya egy új diagnosztikai eszköz a hasnyálmirigy-, a tüdő- és a petefészekrák kimutatására. És ami még meglepőbb, találmányát mindössze 16 évesen fejlesztette.

Andraka amellett, hogy a 2012-es Intel International Science and Engineering Fair fődíjasa, számos más díjat is bezsebelhetett tudományos munkássága érdemeként. A marylandi tini ma már egyetemi előadásokat tart, konferenciákon vesz részt, és világszerte szót emel azért, hogy bárki szabadon hozzáférhessen az államilag finanszírozott tudományos kutatások anyagához.

Normális esetben a rák kimutatását forradalmasító találmány szülőatyjától nem azt kérdeznénk, hogy mit szeretne lenni felnőtt korában? Ám a 17 éves Jack Andraka kivétel. A tizenéves fiú a maga részéről továbbra is folytatni kívánja a kutatómunkát, és jövőre jelentkezik a Stanford Egyetemre.

Sokkoló statisztika

Andraka 13 éves volt, amikor a hasnyálmirigyrák elragadta egy közeli barátját. Ez a tragédia sarkallta a betegség kutatására. Megtudta, hogy a hasnyálmirigyrák kimutatására használt eszköz immáron hatvan éves, és sok esetben pontatlan. Mivel nem áll rendelkezésre a rák korai stádiumát kimutató módszer, sokszor csak a tünetek jelentkezésekor derül fény a betegségre. Ekkorra azonban a túlélési arány alig 2 százalék.

A komor statisztikai mutató sokkolta Adrakát, ezért úgy döntött, változtat a helyzeten. Megoldásként egy pontos és olcsó módszerrel állt elő, mely már korai stádiumban képes a hasnyálmirigy-, tüdő- és petefészekrák kimutatására, és a rutin fizikai vizsgálat során egyszerűen elvégezhető.

Az előzetes eredmények azt sugallták, hogy a szenzor 90 százalékos pontosságú, és a jelenlegi módszereknél 168-szor gyorsabb, és 400-szor érzékenyebb. Az ára csupán 3 cent, elvégzése mindössze öt percet vesz igénybe, és – mivel korai, kezelhető stádiumban mutatja ki a rákot- a betegeknek nagyobb esélyt ad a túlélésre.

Hatalmas győzelem

A találmányban rejlő lehetőség a tudományos vásár 75 000 dolláros fődíját hozta el a kamasz fiúnak, ám az odáig vezető út meglehetősen rögös volt. Először is, találnia kellett egy hasnyálmirigyrákkal társult molekulát, azaz egy biomarkert, amit a tesztjével megcélozhat.

„Rábukkantam egy online adatbázisra, melyben 8000 hasnyálmirigyrákkal társult fehérje szerepelt, és hozzáláttam a biomarker felkutatásához.”

– idézi fel a kezdeteteket Andraka.

Nem kevesebb, mint 4000 próbálkozás után Andraka megtalálta a mezotelin fehérjét, ami a vérben nagy koncentrációban van jelen a betegség korai stádiumában. Most már tudta, melyik fehérjét mutassa ki, csak azt nem, hogy hogyan.

Egy alkalommal egészen véletlenül a szén nanocsövekről olvasott cikket, ami alaposan felkeltette az érdeklődését. A hosszú szén hengerek átmérője az emberi hajszál vastagságának ötvenezred része, erősebbek, mint az acél, és a réznél jobban vezetik az elektromosságot. Az iskolában ekkoriban az antitestekről, azaz egy konkrét fehérjéhez kötődő molekulákról tanultak.

Andraka a két elképzelést egybegyúrva rájött, hogy mezotelin érzékeny antitesteket szén nanocsövekból álló hálózatba fűzhet. A hasnyálmirigyrákban szenvedő egy csepp vérében a protein magas szintje az antitestekhez kapcsolódva felnagyítja az antitesteket, és megváltoztatja a hálózat elektromos töltését, ami jelzi a rák jelenlétét.

Elképzelésének kivitelezése és tesztelése laboratóriumi körülményeket igényelt, ezért Andraka összeállított egy költség, idő és anyagszükséglet listát, amit elküldött 200 kutatónak. 199 elutasítás után végül a Johns Hopkins Orvosegyetem bizalmat szavazott az ifjúnak.

Az egyetem laborjában Andraka létrehozta az eszközt egy apró nívópálca szonda, szűrőpapírcsíkok, plusz egy elektromos rezisztenciamérésre alkalmas hétköznapi szerkezet segítségével, amit egy barkácsboltban vásárolt. Jelenleg az ifjú felfedező a diagnosztikai módszer nemzetközi szabadalmának birtokosa.

Bár a való életben történő alkalmazás továbbra is bizonytalan, Andraka úgy véli, hogy ugyanez a kimutatási módszer gyakorlatilag bármely betegségre alkalmazható. Sejtése szerint az antitestek megváltoztatásával a szenzor kimutathatja az Alzheimer-kór, a szívbetegség, a HIV/AIDS, malária és más rákos megbetegedés biomarkereit is.

„A barátomat sajnos nem tudtam megmenteni, de remélem, felfedeztem valamit, aminek segítségével más családoknak talán nem kell efféle tragédiákkal szembesülniük.”

A következő lépés

Andraka most áttörést hozó bioszenzorok fejlesztése mellett határozta el magát. Elsősorban a tuberkulózis diagnosztizálására alkalmas és környezetvédelmi szűrőeszközök fejlesztésére koncentrál.

„Elképzeléseim közt szerepel egy papírcsík, mely vízbe mártva megváltoztatja a színét, hogy kimutassa a nehézfémeket, növényvédőszereket és más toxinokat. A papírcsíkot az okostelefon lefényképezi, a képet analizálja, és a színváltozás mértékét a szennyezés mértékéhez viszonyítja. Imádom a természetet és mivel az Országos Junior Vadvízi Kajakcsapat tagja voltam, az olyan problémák, mint a vízszennyezés és levegő minősége erősen foglalkoztat.”

Andraka emellett a Right to Research Coalition (Szövetség a Kutatáshoz való Jogért) szervezettel karöltve dolgozik, mely az államilag finanszírozott tudományos kutatások szabad és nyilvános elérhetőségét szorgalmazza.

„Jelenleg a legtöbb tudományos cikkért fizetnünk kell. Ezek a fizetős oldalak a fiatal vagy hátrányos helyzetűeknek komoly akadályt jelentenek. Így könnyen előfordulhat, hogy egy briliáns ötlet vagy felfedezés a megfelelő források hiányában elsikkad. Az ingyenes és nyilvános elérés 5,5 milliárd kútfő elképzeléseit táplálhatja, akik korábban ezeket a forrásokat nem érhették el.”

– mondta az ifjú felfedező, aki szerint a természettudományos tantárgyak iskolai oktatásában is alapvető változásokra van szükség.

„Nem taníthatjuk a gyerekeket tankönyvekből. A tudományt úgy kell tanítanunk, hogy közben magunk is műveljük. 15 éves koromban fogalmam sem volt arról, hogy mi az a hasnyálmirigy, és semmit sem tudtam a rákról. De nem voltak előítéleteim, ezért bármit kész voltam kipróbálni. Felfedezésemhez laptopot, okostelefont használtam és némi online kutatást végeztem. A fiataloknak azt üzenem, hogy legyenek bátrak, hiszen akár ők is lehetnek azok, akik egy nap előállnak majd a következő nagy találmánnyal, vagy kezelési móddal.”

- mondta.