Proveniente de Crownsville, Maryland, Jack Andraka ha
dado una serie de relatos acerca de qué le inspiró a trabajar en cáncer
pancreático, incluyendo la muerte de un amigo de su familia que para él era
casi como un tío.
Comenzó entonces a pensar en varias maneras de detectar y
prevenir el crecimiento del cáncer antes de que las células cancerígenas se
vuelvan invasivas.
Más del 85% de todos los cánceres de páncreas son
diagnosticados tardíamente, cuando las chances de sobrevivir son sólo del 5% o
menos. Pero Jack, con sólo 15 años, logró inventar con la ayuda de Internet un
dispositivo que logra detectarlo en solo 5 minutos y a un precio irrisorio
$0.03 céntimos de dólar.
El padre de Jack, Steve Andraka, es ingeniero civil,
mientras que su madre, Jane Andraka, es anestesióloga. Ella declaró que
“Nosotros no somos una familia súper deportiva. No vamos mucho al fútbol o al
béisbol, en cambio, tenemos un montón de revistas científicas y nos sentamos
alrededor de la mesa a hablar sobre cómo las personas tuvieron sus ideas y de
lo que hicieron de manera diferente.”
En una entrevista de la BBC, Jack dijo que la idea de su
test de cáncer pancreático le vino cuando estaba en clase de biología en North
County High School mientras el profesor explicaba cómo los anticuerpos se
combinan con determinadas proteínas en la sangre, a la vez que leía, por lo
bajo, un artículo de la revista Science sobre los nanotubos de carbono, unas
estructuras con un grosor equivalente al 0,00002% del cabello humano, que transmiten
la electricidad. Luego siguió con más investigación usando la búsqueda de
Google sobre nanotubos y bioquímica cancerígena, ayudado de revistas
científicas gratuitas en línea, de acceso público.
Más tarde contactó con 200 profesores del Johns Hopkins
University y del National Institutes of Health con un plan, un presupuesto y
una fecha límite para su proyecto para poder recibir ayuda de laboratorio.
Había recibido cerca de 200 correos electrónicos de rechazo antes de conseguir
una respuesta positiva del Dr. Anirban Maitra, profesor de patología, oncólogo
e ingeniero químico y biomolecular, en Johns Hopkins School of Medicine.
El resultado de este proyecto fue un test de diagnóstico
tipo varilla graduada para el cáncer pancreático usando un nuevo sensor de
panel, similar a las tiras reactivas de diabetes. Este test de tiras mide el
nivel de mesotelina, un biomarcador del cáncer pancreático, en sangre u orina,
para determinar si el paciente tiene cáncer pancreático en etapa temprana. El
test tiene una precisión mayor al 90% en la presencia de mesotelina.
De acuerdo a Andraka, es también 168 veces más rápido,
26,000 veces menos costoso, alrededor de
3 céntimos de dólar, más de 400 veces más sensible que el actual test de
diagnóstico y solo tarda 5 minutos en hacerse. Él dice que el test también es
efectivo para detectar cáncer de ovarios y pulmón, debido al mismo biomarcador
de mesotelina que tienen en común.
Método:
Andraka cultivó células MIA PaCa, de una línea de células
de carcinoma pancreático comercial, que sobre exponen la mesotelina. La
mesatolina fue aislada, concentrada y cuantificada con el método ELISA. Luego
de la optimización con la prueba inmunoblot, los anticuerpos humanos
específicos contra mesotelina, fueron mezclados con nanotubos de pared simple y
se usaron para cubrir las tiras de papel filtro simple. Esto hizo al papel
conductivo. La estratificación óptima fue determinada utilizando un microscopio
electrónico de barrido. El promedio de las células creció con cantidades
variantes de mesotelina; luego fue probado contra el papel biosensor y
cualquier cambio en la potencia eléctrica de la tira (debido al cambio de conductividad
de los nanotubos) fue medido, antes y después de cada aplicación.
Específicamente, lo que sucedió fue esto:
Los anticuerpos se unen a la mesotelina y se agrandan.
Estas moléculas reforzadas separarían los nanotubos, cambiando propiedad eléctrica
de la red: Entre más mesotelina presente, más anticuerpos se unirían y
crecerían, y más débil sería la señal eléctrica.
Una curva de respuesta dosificada fue construida con un
coeficiente de determinación R2 con un valor de.9992. Tests en suero de sangre
humana obtenido tanto de gente sana como pacientes con pancreatitis crónica,
cáncer de páncreas exócrino (un precursor del carcinoma pancreático), o cáncer
pancreático, mostraron una similar respuesta. El límite del sensor para la
detección de sensibilidad, que fue hallada en 0.156 ng/mL; 10 ng/mL, es
considerado el nivel de sobreexposición de mesotelina consistente con cáncer
pancreático. El sensor de Andraka cuesta $0.03 (comparables con el costo de
$800 de una prueba estándar 9 ) y 10 tests pueden ser realizados por tira,
tomando 5 minutos cada uno. El método es 168 más rápido, 26,667 veces menos
costoso y 400 veces más sensible que el de ELISA, y entre 25% y 50% más preciso
que el test CA19-9.6
Ejecutivos de Intel ha asegurado que el método de Andraka
es preciso en más del 90% en detectar presencia de mesotelina.
Lista de premios y nominaciones:
Jack Andraka continúa la tradición científica familiar y
ha obtenido numerosos premios de reconocimiento por sus aportaciones al mundo
científico.
Premio de Feria Internacional de Ciencia y Tecnología
2012 de Intel (Intel Science Fair)
Premio Gordon E. Moore
Premio Smithsoniano al Ingenio Estadounidense
(Smithsonian American Ingenuity Award).
Premio Giuseppe Scaccia, otorgado por el Vaticano.
Ahora opta a un premio de 7,5 millones de euros de la
Fundación Qalcomm para diseñar una máquina portátil que permita diagnosticar
enfermedades y comunicar los datos a través de Internet.
Actualmente trabaja con un equipo de adolescentes (Gen Z)
en el Premio Tricoder X de la Fundación y es el orador más joven de la Real
Sociedad de Medicina (Royal Society of Medicine).
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