Как американский школьник придумал инновационный метод диагностики рака

15-летний гений Джек Андрака рассказал Forbes, как сделал открытие, способное совершить революцию в диагностике онкологических заболеваний

Я бы хотел познакомить вас с Джеком Андракой. В будущем это имя вы услышите еще не раз. Джек — ученый и инноватор. Его простой тест для выявления рака поджелудочной железы, легких и яичников на ранних стадиях потрясает воображение.

Вот лишь некоторые факты:

— тест в 168 раз быстрее, чем те, что доступны пациентам сегодня;

— тест в 26 000 дешевле аналогов, и это не опечатка;

— тест ставит точный диагноз почти в 100% случаев.

А самое поразительное в этом тесте то, что его изобретателю всего 15 лет. Чтобы поговорить с Джеком, я отправил ему твит. Ответ застиг меня врасплох: «Было бы здорово! Приду сегодня из школы в 2:15». Пока я разбирался в медицинских аспектах открытия Андраки, совершенно забыл, что он всего лишь ученик.

Белок мезотелин — основной маркер для выявления раковых заболеваний, который вырабатывается злокачественными клетками. Чтобы сделать открытие, Джек совместил человеческие антитела с углеродными нанотрубками и обычными листками фильтрованной бумаги. Итогом научных изысканий юного гения стал измерительный прибор, похожий на тот, что используют диабетики для определения уровня сахара в крови.

Андрака окунул полоску бумаги в раствор цилиндрических одностенных углеродных нанотрубок (с толщиной стенки в атом), покрытых специальными антителами. Благодаря антителам трубки обнаруживают в крови мезотелин, таким образом на ранней стадии можно диагностировать онкологическое заболевание и своевременно приступить к лечению. Для экспериментов Джек создал сенсор стоимостью $50 (прибор «похож на iPod», говорил сам изобретатель в одном из интервью), себестоимость его теста составляет 3 цента. Чувствительность и точность прибора при этом оказалась чрезвычайно высокой. В качестве биоматериала могут использоваться кровь и моча.

За свой тест Андрака уже получил главный приз $75 000 на школьной научной выставке Intel в прошлом году. Несколько частных компаний претендуют на приспособление открытия к нуждам медицины в глобальных масштабах.

Вот что рассказал сам Джек.

— Когда ты впервые заинтересовался наукой и конкретно борьбой с раком?

— Наука мне была интересна с раннего детства, так как родители никогда не отвечали на мои вопросы, зато всегда помогали мне узнавать ответы самостоятельно. Так я узнал, как выдвигать гипотезы и пробовать доказать их, хотя и не подозревал, что «занимаюсь наукой»!

А раком, особенно раком поджелудочной железы, я начал интересоваться после того, как мой «дядя», очень близкий друг нашей семьи, умер от этой болезни. Выяснилось, что каждый день от рака поджелудочной погибают 100 человек и что диагностика на ранних стадиях, которая дает шанс на спасение, проводится с помощью дорогостоящих, медленных и недостаточно достоверных тестов. Я решил, что у проблемы должно быть какое-то более эффективное решение.

— Кто или что вдохновил тебя на то, чтобы бросить этот вызов?

— Мне в принципе нравится бросать вызовы и еще больше нравится искать умные и простые решения комплексных проблем. Я много времени посвящаю решению математических задач, и мои преподаватели всегда говорят мне, что хотя ты можешь применить в решении проблемы грубую силу, всегда надо подумать насчет других способов, более тонких. Мои кумиры в математике умеют объяснить по-настоящему сложное доказательство несколькими доступными действиями. С таким подходом я и ломал голову над новой проблемой.

— Люди принижают важность твоего инновационного открытия из-за твоего возраста?

— Не думаю. Они же видят, что это отличная идея. Когда я посещаю научные конференции, я, конечно, замечаю слегка снисходительное отношение.

На предварительных встречах делегатов люди иногда думают, что я ребенок кого-то из спикеров, зато после выступлений мне приходится вступать в потрясающие дискуссии.

Чем хорош интернет, так это тем, что люди не могут узнать твой возраст или расовую принадлежность, информацией можно обмениваться абсолютно свободно.

— Как ты сделал свое открытие? Это было неожиданное озарение? Детали пришли уже потом?

— Я предпочитаю сначала прочитать много газет и статей на разные темы, а потом полежать на диване или прогуляться, чтобы дать информации «отстояться». Потом неожиданно приходит идея, которая соединяет все воедино. Потом я опять берусь за чтение, чтобы заполнить недостающие места. Перед созданием этого сенсора я много времени провел над изучением свойств наночастиц в рамках предыдущего исследования воздействия окислов металлов на морские организмы. Я чувствовал, что по своим свойствам одностенные углеродные нанотрубки похожи на супергероев материаловедения, хотелось поработать с ними еще в какой-то области. Когда я читал про эти трубки на уроке биологии, учитель объяснял классу, что такое антитела. Вдруг я связал две эти истории и представил, что случится, если я помещу антитела в раствор нанотрубок, чтобы обнаружить белок, который диагностирует рак поджелудочной. Ну а потом мне предстояло еще много читать, изучать и планировать!

— Неудачные опыты тебе скорее помогали двигаться к цели или расстраивали?

— Я посетил Международную ярмарку науки и инженерии (ISEF), в которой участвовал мой брат, и поговорил с детьми, которые упоминали, что ставят свои опыты в лабораториях. Найти в интернете имена и почтовые адреса профессоров, которые работали в нужной мне области, было совсем несложно. Зато потом оказалось, что дождаться от них приглашения просто нереально. Неделю за неделей я получал отказы. Самым полезным для меня был ответ от исследователя, который по пунктам объяснял, почему мой проект никогда не будет реализован. Я начинал отчаиваться!

— Насколько велика роль тех ученых, что помогли тебе?

— В конце концов после 199 отказов я получил письмо от доктора Мэйтра из Школы медицины Джона Хопкинса. Он пригласил меня на встречу. Меня туда отвезла мама. Первый разговор получился удачным, хотя я очень боялся! К счастью, я хорошо подготовился и даже составил перечень цен и каталожных номеров материалов, в которых нуждался. Он сказал, что мой список был похож на заявку на научный грант. Мне еще многое предстоит понять о рутинной лабораторной работе, но я чрезвычайно ценю время и терпение доктора Мэйтра и доктора Ченна, которые поддержали меня.

— Что думаешь насчет того, что наука стало драйвером твоей славы?

— Удивительно, что люди знают обо мне. Моя первоначальная цель заключалась в том, чтобы сделать простой недорогой сенсор для диагностики рака поджелудочной, потому что слишком много людей умирают от этой болезни. И я счастлив, что стал известен благодаря науке, хотя мне еще очень многое предстоит узнать о ней. Надеюсь, другие молодые люди думают: «Если получилось у Джека, почему же я не могу это сделать?» Пусть это вдохновит их на решение больших задач.

— Как твой мир изменился после этого открытия?

— В последние несколько месяцев моя жизнь полностью поменялась. Я познакомился со своими кумирами в математике, науке и политике, включая чету Клинтон. Я стал много путешествовать и узнал, как здорово выступать и делиться идеями с большой аудиторией. Одним из самых ярких впечатлений стала поездка в калифорнийский Университет сингулярности. Там я встретил людей, которые не боятся неудач, которые используют свои ошибки, чтобы набираться опыта и двигаться вперед. Я встретил людей, которые стараются сделать лучше жизнь миллиардов жителей планеты. Они начинают свое дело, мыслят глобально и поддерживают друг друга. Они рассказали мне про программу поддержки молодых ученых Питера Тиля Thiel Fellowship и открыли мне глаза на то, как много есть разных путей к достижению целей. Я научился смотреть на себя со стороны и думать о том, как делать мир лучше.

— Что дальше, Джек?

— Я работаю над новым проектом, и, конечно же, все далеко не так просто, как можно было предполагать! Профессора все еще выгоняют меня из лабораторий, рассуждая о том, что у меня недостаточно знаний, хотя, наверное, даже не изучают мое предложение из-за подписи «ученик старшей школы». Но и великие исследователи не всегда добиваются нужных им грантов.