Have you ever experienced a moment in your life that was so painful and confusing, that all you wanted to do was learn as much as you could to make sense of it all? When I was 13, a close family friend who was like an uncle to me passed away from pancreatic cancer. When the disease hit so close to home, I knew I needed to learn more. So I went online to find answers. Using the Internet, I found a variety of statistics on pancreatic cancer, and what I had found shocked me. Over 85 percent of all pancreatic cancers are diagnosed late, when someone has less than a two percent chance of survival. Why are we so bad at detecting pancreatic cancer? The reason? Today's current "modern" medicine is a 60-year-old technique. That's older than my dad. (Laughter) But also, it's extremely expensive, costing 800 dollars per test, and it's grossly inaccurate, missing 30 percent of all pancreatic cancers. Your doctor would have to be ridiculously suspicious that you have the cancer in order to give you this test. Learning this, I knew there had to be a better way. So, I set up scientific criteria as to what a sensor would have to look like in order to effectively diagnose pancreatic cancer. The sensor would have to be: inexpensive, rapid, simple, sensitive, selective, and minimally invasive. Now, there's a reason why this test hasn't been updated in over six decades. And that's because when we're looking for pancreatic cancer, we're looking at your bloodstream, which is already abundant in all these tons and tons of protein, and you're looking for this miniscule difference in this tiny amount of protein. Just this one protein. That's next to impossible. However, undeterred due to my teenage optimism -- (Laughter) (Applause) I went online to a teenager's two best friends, Google and Wikipedia. I got everything for my homework from those two sources. (Laughter) And what I had found was an article that listed a database of over 8,000 different proteins that are found when you have pancreatic cancer. So, I decided to go and make it my new mission to go through all these proteins, and see which ones could serve as a bio-marker for pancreatic cancer. And to make it a bit simpler for myself, I decided to map out scientific criteria, and here it is. Essentially, first, the protein would have to be found in all pancreatic cancers, at high levels in the bloodstream, in the earliest stages, but also only in cancer. And so I'm just plugging and chugging through this gargantuan task, and finally, on the 4,000th try, when I'm close to losing my sanity, I find the protein. And the name of the protein I'd located was called mesothelin, and it's just your ordinary, run-of-the-mill type protein, unless, of course, you have pancreatic, ovarian or lung cancer, in which case it's found at these very high levels in your bloodstream. But also, the key is that it's found in the earliest stages of the disease, when someone has close to 100 percent chance of survival. So now that I'd found a reliable protein I could detect, I then shifted my focus to actually detecting that protein, and thus, pancreatic cancer. Now, my breakthrough came in a very unlikely place, possibly the most unlikely place for innovation -- my high school biology class, the absolute stifler of innovation. (Laughter) (Applause) And I had snuck in this article on these things called carbon nanotubes, and that's just a long, thin pipe of carbon that's an atom thick, and one 50,000th the diameter of your hair. And despite their extremely small sizes, they have these incredible properties. They're kind of like the superheroes of material science. And while I was sneakily reading this article under my desk in my biology class, we were supposed to be paying attention to these other kind of cool molecules, called antibodies. And these are pretty cool because they only react with one specific protein, but they're not nearly as interesting as carbon nanotubes. And so then, I was sitting in class, and suddenly it hit me: I could combine what I was reading about, carbon nanotubes, with what I was supposed to be thinking about, antibodies. Essentially, I could weave a bunch of these antibodies into a network of carbon nanotubes, such that you have a network that only reacts with one protein, but also, due to the properties of these nanotubes, it will change its electrical properties, based on the amount of protein present. However, there's a catch. These networks of carbon nanotubes are extremely flimsy. And since they're so delicate, they need to be supported. So that's why I chose to use paper. Making a cancer sensor out of paper is about as simple as making chocolate chip cookies, which I love. (Laughs) You start with some water, pour in some nanotubes, add antibodies, mix it up, take some paper, dip it, dry it, and you can detect cancer. (Applause) Then, suddenly, a thought occurred that kind of put a blemish on my amazing plan here. I can't really do cancer research on my kitchen countertop. My mom wouldn't really like that. So instead, I decided to go for a lab. So I typed up a budget, a materials list, a timeline, and a procedure, and I emailed it to 200 different professors at Johns Hopkins University and the National Institutes of Health -- essentially, anyone that had anything to do with pancreatic cancer. I sat back waiting for these positive emails to be pouring in, saying, "You're a genius! You're going to save us all!" And -- (Laughter) Then reality took hold, and over the course of a month, I got 199 rejections out of those 200 emails. One professor even went through my entire procedure, painstakingly -- I'm not really sure where he got all this time -- and he went through and said why each and every step was like the worst mistake I could ever make. Clearly, the professors did not have as high of an opinion of my work as I did. However, there is a silver lining. One professor said, "Maybe I might be able to help you, kid." So, I went in that direction. (Laughter) As you can never say no to a kid. And so then, three months later, I finally nailed down a harsh deadline with this guy, and I get into his lab, I get all excited, and then I sit down, I start opening my mouth and talking, and five seconds later, he calls in another Ph.D. Ph.D.s just flock into this little room, and they're just firing these questions at me, and by the end, I kind of felt like I was in a clown car. There were 20 Ph.D.s, plus me and the professor crammed into this tiny office space, with them firing these rapid-fire questions at me, trying to sink my procedure. How unlikely is that? I mean, pshhh. (Laughter) However, subjecting myself to that interrogation -- I answered all their questions, and I guessed on quite a few but I got them right -- and I finally landed the lab space I needed. But it was shortly afterwards that I discovered my once brilliant procedure had something like a million holes in it, and over the course of seven months, I painstakingly filled each and every one of those holes. The result? One small paper sensor that costs three cents and takes five minutes to run. This makes it 168 times faster, over 26,000 times less expensive, and over 400 times more sensitive than our current standard for pancreatic cancer detection. (Applause) One of the best parts of the sensor, though, is that it has close to 100 percent accuracy, and can detect the cancer in the earliest stages, when someone has close to 100 percent chance of survival. And so in the next two to five years, this sensor could potentially lift the pancreatic cancer survival rates from a dismal 5.5 percent to close to 100 percent, and it would do similar for ovarian and lung cancer. But it wouldn't stop there. By switching out that antibody, you can look at a different protein, thus, a different disease -- potentially any disease in the entire world. So that ranges from heart disease, to malaria, HIV, AIDS, as well as other forms of cancer -- anything. And so, hopefully one day, we can all have that one extra uncle, that one mother, that one brother, sister, we can have that one more family member to love. And that our hearts will be rid of that one disease burden that comes from pancreatic, ovarian and lung cancer, and potentially any disease. But through the Internet, anything is possible. Theories can be shared, and you don't have to be a professor with multiple degrees to have your ideas valued. It's a neutral space, where what you look like, age or gender -- it doesn't matter. It's just your ideas that count. For me, it's all about looking at the Internet in an entirely new way, to realize that there's so much more to it than just posting duck-face pictures of yourself online. (Laughter) You could be changing the world. So if a 15 year-old who didn't even know what a pancreas was could find a new way to detect pancreatic cancer -- just imagine what you could do. Thank you. (Applause)
Vi è mai capitato nella vostra vita di affrontare un momento talmente doloroso e sconcertante da farvi desiderare unicamente di imparare quanto più possibile per riuscire a darvi un senso? Avevo 13 anni, quando un caro amico di famiglia, che era come uno zio per me morì a causa di un cancro al pancreas. Quando la malattia colpì la mia cerchia famigliare, capii che dovevo saperne di più, così andai in rete a cercare risposte. Grazie ad internet, scoprii varie statistiche riguardanti il tumore al pancreas, e quello che scoprii mi scioccò. Più dell'85% dei casi di cancro al pancreas vengono diagnosticati in ritardo, quando una persona ha una probabilità di sopravvivenza inferiore al 2%. Perché siamo così poco efficaci nel diagnosticare il cancro al pancreas? La ragione? L'attuale medicina moderna è vecchia di 60 anni. È più vecchia di mio padre. (Risate) Inoltre, è estremamente costosa, pari ad 800 dollari per test, ed è alquanto imprecisa, circa il 30% di casi di cancro pancreatico sfuggono al test. Il vostro dottore deve essere davvero sospettoso sul fatto che abbiate il cancro per farvi fare questo test. Una volta capito questo, sapevo che doveva esserci una strada migliore. Perciò definii dei criteri scientifici per stabilire come avrebbe dovuto essere un sensore per riuscire a diagnosticare efficacemente il cancro al pancreas. Il sensore sarebbe dovuto essere poco costoso, rapido, semplice, sensibile, selettivo, e poco invasivo. Ora, c'è una ragione per cui questo test non è stato aggiornato negli ultimi 60 anni, ed è perché, quando cerchiamo il cancro al pancreas, osserviamo il flusso sanguigno, che è abbondantemente ricco di questa proteina e si va a cercare la minima differenza in questa piccola quantità di proteina, solo questa proteina. È praticamente impossibile. Tuttavia, grazie al mio ottimismo di adolescente - (Applausi) - Sono andato in internet a visitare due dei migliori amici degli adolescenti, Google e Wikipedia. Ho trovato tutto ciò che mi serviva per il mio compito su queste due fonti. E ciò che ho trovato era un articolo che elencava un database di oltre 8000 diverse proteine che vengono trovate quando si ha il cancro al pancreas. Così ho deciso di proseguire nella la mia nuova missione analizzare tutte queste proteine e vedere quali potrebbero servire da biomarcatori per il cancro al pancreas. E per semplificarmi un po' il lavoro, ho deciso di creare una mappa con dei criteri scientifici. Eccola qua. Prima di tutto, la proteina dovrebbe essere riscontrata nel sangue ad alte concentrazioni in tutti i casi di cancro pancreatico fin dai primi stadi, ma anche solo nel cancro. Stavo impazzendo dietro questo compito gigantesco e finalmente, dopo 4000 tentativi, quando stavo per perdere la sanità mentale, ho trovato la proteina. E il nome della proteina trovata è mesoteina, ed è una proteina normalissima, ordinaria, a meno che non abbiate un cancro al pancreas, alle ovaie o ai polmoni, nel qual caso se ne riscontra un'alta concentrazione nel sangue. Ma la chiave è che la si riscontra nei primi stadi della malattia, quando si ha il 100% di probabilità di sopravvivenza. Così dopo aver trovato una valida proteina da individuare, ho spostato la mia attenzione sulla rilevazione di tale proteina, e quindi del cancro al pancreas. Ora, la mia illuminazione è arrivata in un luogo davvero insolito probabilmente il luogo più improbabile per l'innovazione: la mia classe di biologia alle superiori, che soffoca l'innovazione. (Risate) (Applausi) E avevo letto in questo articolo di cose chiamate nanotubi di carbonio, che non sono altro che lunghi sottilissimi tubicini di carbonio dello spessore di un atomo pari a un cinquantesimo del diametro di un capello. E nonostante le minuscole dimensioni, hanno della proprietà incredibili. Sono delle specie di supereroi della scienza dei materiali. E mentre stavo leggendo questo articolo di nascosto sotto il mio banco durante l'ora di biologia, in teoria avrei dovuto prestare attenzione a questo altro tipo di molecole interessanti chiamate anticorpi. E sono davvero interessanti perché reagiscono solamente a una specifica proteina, ma non sono così interessanti come in nanotubi in carbonio. Allora, mentre ero in classe, mi venne in mente questo: avrei potuto combinare ciò di cui stavo leggendo, i nanotubi in carbonio, con quello a cui avrei dovuto prestare attenzione, ovvero gli anticorpi. Essenzialmente, potevo intrecciare un po' di questi anticorpi in un reticolo di nanotubi di carbonio così da avere una rete che reagisce solo a una proteina, e inoltre, considerate le proprietà dei nanotubi, avrebbe cambiato le sue proprietà elettriche basate sul quantitativo di proteina presente. Tuttavia, c'è un problema. Queste reti di nanotubi in carbonio sono estremamente sottili, e siccome sono molto delicati, occorre dare loro un sostegno. Ecco perché ho deciso di usare la carta. Realizzare uno strumento diagnostico con la carta è semplice come fare dei biscotti con le gocce di cioccolato, che io adoro. Si comincia con un po' di acqua, vi si versano dei nanotubi, si aggiungono gli anticorpi, si mescola tutto, si prende della carta, la si immerge, poi la si lascia asciugare e si diagnostica il cancro. (Applausi) Poi, improvvisamente, mi è sorto un dubbio, qualcosa che potrebbe rovinare il mio meraviglioso piano. Non posso proprio fare ricerche sul cancro sul piano di lavoro della mia cucina. A mia madre non piacerebbe. Quindi, ho deciso di cercare un laboratorio. Allora ho fatto una lista con il budget, i materiali necessari, tempistiche, procedure, e l'ho spedita a 200 professori, dalla Johns Hopkins University all'Istituto Nazionale della Sanità, praticamente a chiunque ha a che fare con il cancro al pancreas. E stavo lì seduto aspettando di ricevere fiumi di risposte che mi dicessero "Sei un genio! Tu ci salverai tutti!" (Risate) Ma poi la realtà prese forma, e nell'arco di un mese ho ricevuto 199 rifiuti su 200 mail spedite. Un professore addirittura controllò tutta la mia procedura puntigliosamente - non so davvero dove abbia trovato il tempo per farlo - e analizzó il perché di ogni singolo passaggio era il peggiore errore che potessi fare. Chiaramente, i professori non avevano la stessa alta opinione che avevo io sul mio lavoro. Comunque, c'è stato un risvolto positivo. Un professore scrisse: "Forse posso aiutarti, ragazzo." Così seguii quella direzione. (Risate) Perché non si può mai dire di no a un ragazzino. E così, tre mesi dopo, ho finalmente definito dei termini con questo tipo, e sono andato nel suo laboratorio, ero molto emozionato, mi sono seduto ho aperto la bocca per iniziare a parlare, e dopo cinque secondi lui ha chiamato un altro ricercatore. Quest'ultimo è entrato nella stanza, e hanno iniziato a riempirmi di domande, e alla fine, mi sono sentito come su una macchina da circo. C'erano 20 ricercatori, io e il professore, stipati in questo piccolo ufficio con loro che mi bombardavano di domande, cercando di far affondare la mia procedura. Quanto è improbabile tutto ciò? Insomma... (Risate) Comunque, mi sono sottoposto a quell'interrogatorio, ho risposto a tutte le loro domande, su alcune ho tirato a indovinare, ma erano giuste, e finalmente ho ottenuto lo spazio che mi serviva. Ma subito dopo ho scoperto che la mia brillante procedura faceva acqua da tutte le parti, e nell'arco di sette mesi, ho strenuamente riparato tutte queste falle. Il risultato? Un piccolo sensore di carta che costa tre centesimi e impiega cinque minuti per funzionare. Questo significa che è 168 volte più veloce, più di 26 000 volte meno costoso e 400 volte più sensibile del nostro attuale sistema di diagnosi del cancro al pancreas. (Applausi) Una delle parti migliori del sensore, è che ha un'accuratezza pressoché pari al 100 per cento e può diagnosticare il cancro nei primissimi stadi quando si ha quasi il 100 per cento di probabilità di sopravvivenza. E così, nei prossimi due o cinque anni questo sensore potrebbe potenzialmente portare le percentuali di sopravvivenza al cancro pancreatico da appena il 5,5 per cento a quasi il 100 per cento, e così anche per il cancro alle ovaie o ai polmoni. Ma non si fermerà qui. Cambiando questo anticorpo, si può verificare una proteina diversa, ovvero una malattia diversa, in teoria qualsiasi malattia nel mondo intero. Significa poter diagnosticare dalle malattie cardiache alla malaria, dall'HIV, all'AIDS, così come qualsiai tipo di cancro - qualsiasi cosa. E forse un giorno potremo avere tutti quello zio extra, quella mamma, quel fratello, sorella, potremo tutti avere quel membro della famiglia in più da amare, e i nostri cuori si saranno liberati del peso di quella malattia che viene dal cancro al pancreas, alle ovaie o ai polmoni, e potenzialmente da qualsiasi malattia, perché grazie a internet tutto è possibile. Le teorie possono essere condivise, e non è necessario essere dei professori con lauree multiple per far sì che le vostre idee abbiano un valore. È uno spazio neutrale, dove l'aspetto che avete, l'età o il sesso non hanno importanza. Sono le vostre idee che contano. Per quanto mi riguarda, sta tutto nell'utilizzare Internet in un modo completamente nuovo e realizzare che offre molto di più che non pubblicare qualche sciocca immagine di noi stessi online. Potreste cambiare il mondo. Se un quindicenne che non sapeva nemmeno cosa fosse il pancreas è riuscito a trovare un nuovo sistema di diagnosi del cancro al pancreas immaginate cosa potete fare voi. Grazie. (Applausi)