Un mondo senza tumori: Jack Andraka a TEDxRedmond

Jack Andraka è un quindicenne che ha inventato un innovativo sensore di carta non invasivo per rilevare il tumore pancreatico, ovarico e polmonare prima che diventino invasivi, per soli 3 centesimi e in 5 minuti (senza dover ricorrere ad alcuna formazione specializzata o strumenti ingombranti).

(Presentatore video): E il vincitore
del Gordon E. Moore Award 2012 di 75 000 dollari

nella categoria
Medicina e Scienze della Salute,

(Acclamazioni)
(Applausi)

il vincitore del primo premio,
Jack Thomas Andraka.

(Acclamazioni)
(Applausi)

(Suoni di trombe)
(Applausi)

E ora, signore e signori,

(Applausi)

ho l'onore di presentarvi
i vincitori del premio più importante

dell'Intel International Science and Engineering Fair del 2012
(Applausi)

(Risate)

Jack Andraka: Ecco quello sono io.

Ecco il mio intervento è finito, arrivederci.

Abbiamo parlato molto di tumori.

È qualcosa che tocca da vicino tutti noi.

Ma, immaginate un mondo senza tumori.

E se ci fosse un sensore
simile a una striscia di prova del diabete

che rileva il cancro
per meno di 3 centesimi in 5 minuti.

Immaginate un sistema 168 volte più veloce,
più di 26 000 volte meno costoso,

e più di 400 volte più sensibile.

Bene, io ho creato una striscia così.

In sostanza, sono stato spinto a farlo

perché un mio parente stretto
è morto di tumore al pancreas.

È una malattia davvero devastante.
È come una sentenza di morte.

Come vedete, dopo 5 anni,

solo il 5,5 per cento delle persone
diagnosticate agli inizi, sopravviverà.

Questa è una statistica tremenda.

Perché in una società
tecnologicamente così avanzata come la nostra -

una simile statistica possa considerarsi accettabile.

Così, mi sono interessato alla questione
e ho iniziato a fare un po' di ricerche.

Quello che ho trovato è che ci sono
delle proteine

che si trovano nel sangue
a concentrazioni elevate

se si ha un tumore al pancreas.

In particolare una di esse, detta mesotelina.

È presente in concentrazioni molto elevate
in caso di tumore al pancreas, anche nelle fasi iniziali.

Il che significa che se lo si individua in quelle fasi,
allora si è vicini a un tasso di sopravvivenza del 100%

anziché del 5,5%.

Inoltre, un altro difetto importante
con il nostro test di diagnostica attuale

del tumore al pancreas -
è la sua imprecisione.

Ad esempio, esegue la diagnosi di
un'infiammazione del pancreas.

Il che a mio avviso è inaccettabile.

Abbiamo una sensibilità del 70%
e persino inferiore in termini di specificità -

il che vuol dire tonnellate di falsi positivi e di falsi negativi.

Così poi, grazie a queste cose davvero belle
chiamate nanotubi di carbonio -

i supereroi della scienza dei materiali.

Esistono questi tubi di carbonio spessi quanto un atomo
e hanno delle proprietà eccezionali.

E a me interessano moltissimo.

Ho iniziato a formulare un'idea
in un luogo improbabile, la mia classe di biologia.

Stavamo studiando gli anticorpi
che fondamentalmente sono molecole del tipo chiave-serratura

che si legano specíficamente
a un certo tipo di proteina.

In questo caso,
il biomarcatore del cancro, la mesotelina.

Poi, ho avuto un'idea.
Stavo leggendo questo articolo

nella classe di biologia
- Informazioni sui nanotubi di carbonio -

Sapevo di questa proteina, la mesotelina,
e stavamo studiando gli anticorpi.

È un po' come il gioco "unisci i puntini"
dove si forma un disegno

mentre in questo caso è come un sensore.

Quindi, questa è l'idea che ho avuto.

Si ha una rete di anticorpi
e nanotubi di carbonio a parete singola.

Quello che succede è che -
quando si inserisce un campione di sangue

contenente tale proteina bersaglio
al suo interno, su questa rete,

tale proteina andrà nella rete a formare
una molecola più grande, insieme a questo anticorpo.

Questo provoca un cambiamento elettrico nel sensore.

Posso effettivamente misurare questo valore
con un ohmmetro da 50 dollari di "Home Depot".

Ed è davvero semplice da produrre.

Tutto ciò che dovete fare è crearne
una dispersione uniforme.

Mescolare il tutto con
i nanotubi di carbonio e questo anticorpo.

Poi basta intingere questo stecchino che è
come un pezzo di carta da filtro.

È davvero molto semplice.

Quindi, lo si asciuga e lo si utilizza
per un certo periodo di tempo.

Non è poi così difficile.

Basta misurarlo
con questo ohmmetro da 50 dollari.

Richiede meno di un sesto
di una goccia di sangue.

È una piccola puntura al dito.

Ecco quello che si deve fare per rilevare una patologia
come il tumore al pancreas -

Quando una proteina è sovraespressa
dovete impostare un livello di cutoff o valore soglia.

Se si trova sopra tale livello,
allora sta a un livello anormalmente elevato.

Se invece è inferiore a quel livello, allora,
è normale e siete a posto.

Così, ho scelto come valore soglia
i 10 nanogrammi per ml.

Un nanogrammo è una quantità piccolissima,

un po' come un miliardesimo.

Quindi, molto piccola.

Poi, in sostanza quello che ho fatto è stato testare
se il mio sensore funzionava veramente.

Ho preso un centinaio di pazienti

che avevano il tumore al pancreas
nelle sue fasi iniziali.

Sono risultati tutti al di sopra dei 20 ng.

Sono ben al di sopra del valore soglia di 10 ng per ml.

Ciò significa una precisione del 100%
nella diagnosi.

Avevo campioni negativi, persone sane.

Persone che non avevano il tumore al pancreas,
forse qualche altra patologia.

Quelli sono tutti al di sotto dei 10 ng per ml.

Ciò significa che non dà
alcun falso positivo o falso negativo.

Ciò significa una precisione
del 100% nella diagnosi.

Potenzialmente può
salvare migliaia di vite,

rimodellando il nostro modo di pensare
la diagnostica del cancro.

Inoltre ho anche visto che potremmo vedere

quanto efficace sia un trattamento chemioterapico
o una dieta

o l'intervento chirurgico.

Qui potete vedere che

ciascuno dei diversi farmaci chemioterapici
- ne ho testati cinque in modelli di topo -

presenta livelli diversi di mesotelina.

Così, si potrebbe vedere quanto sia effettivamente efficace
il trattamento farmacologico del tumore in questione.

Si potrebbe osservare
la resistenza ai farmaci, per esempio.

Così ho creato un sensore
in grado di rilevare il tumore al pancreas.

È molto semplice. È molto rapido
- impiega 5 minuti e costa 3 centesimi.

È non invasivo.
È sensibile e selettivo.

Inoltre, rispetto al gold standard attuale
di rilevazione del tumore pancreatico,

è 168 volte più veloce,

oltre 26 000 volte meno costoso
e più di 400 volte più sensibile.

E non richiede una pratica specifica

come una formazione universitaria per eseguirlo,

o questa costosa ingombrante macchina
per leggere i dati che si chiama ELISA.

Il mio esame richiede un ohmmetro da 50 dollari
che trovate da "Home Depot".

Inoltre, la proteina che sto rilevando,
la mesotelina,

è sovraespressa
sia nel tumore ovarico sia in quello polmonare.

Questo è un sensore generico per quei due tumori,

ma potrebbe avere altre applicazioni in futuro, in quanto alcune proteine si trovano in 40 diversi tipi di tumore.

Questo sensore rileva quasi ogni forma di tumore.

E ha applicazioni illimitate.

Basta cambiare questo anticorpo nel sensore,

ed è possibile rilevare qualsiasi cosa, qualunque proteina;

altre forme di tumore e altre malattie

come E coli, Rotavirus, Salmonella, HIV, AIDS.

Tutti quei tumori e malattie che ci affliggono.

Migliaia, milioni, miliardi di vite
possono essere salvate con questa tecnologia.

Inoltre, si può valutare
l'efficacia del nostro trattamento.

E ciò contribuirà a rimodellare
il nostro modo di pensare la medicina.

Avremo così una semplice striscia
come per il test diabetico

in grado di rilevare la propria malattia
in 5 minuti a soli 3 centesimi,

e che vi dirà anche qual è
la cura e il trattamento ottimale per la malattia.

E, così -
Oh, mancano due diapositive.

La mia conclusione finale,
quello che vorrei trasmettervi,

è che io non sono l'unica persona
che può fare questo.

Chiunque può.

Mi ci sono volute solo 200 e-mail
e un sacco di duro lavoro per farlo,

ma questa è un'altra storia.

Ma voi dovete solo chiedere a voi stessi.

Immaginate un mondo in cui -
o che cosa succederebbe se

poteste diventare come me e un giorno
arrivare su un palcoscenico come questo.

Grazie.

(Applausi)