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)
Heb je ooit een moment in je leven meegemaakt dat zo pijnlijk en verwarrend was, dat je alleen maar zoveel mogelijk wilde leren om het te kunnen begrijpen? Toen ik 13 was, overleed een vriend van mijn familie, hij was als een oom voor me, aan alvleesklier-kanker. Toen die ziekte zo dichtbij toesloeg, wist ik dat ik meer moest leren. Ik zocht antwoorden online. Ik vond een wirwar van statistieken over alvleesklier-kanker. Wat ik vond, schokte me. Meer dan 85 procent van alle alvleesklier-kankergevallen wordt laat gediagnosticeerd, als iemand minder dan 2 procent kans heeft te overleven. Waarom zijn we zo slecht in het opsporen van alvleesklier-kanker? De reden? De huidige moderne geneeskunde is een 60 jaar oude techniek. Dat is ouder dan mijn vader. (Gelach) Maar het is ook extreem duur: 600 euro per test en het is enorm onnauwkeurig: 30% van alle alvleesklier-kankergevallen wordt gemist. Je dokter zou overdreven bezorgd moeten zijn dat je de kanker hebt, om je deze test te willen geven. Toen ik dit vernam, wist ik dat het beter moest kunnen. Dus stelde ik wetenschappelijke criteria op voor hoe de sensor eruit zou moeten zien om effectief alvleesklier-kanker te kunnen diagnosticeren. De sensor zou goedkoop, snel simpel, gevoelig, selectief, en minimaal invasief moeten zijn. Er is een reden waarom deze test al meer dan 60 jaar onveranderd bleef. Als we naar alvleesklier-kanker kijken, kijken we naar je bloed, dat al overloopt van al die honderdduizenden eiwitten, en je zoekt een minuscuul verschil in dat kleine beetje eiwit, van alleen dat ene eiwit. Dat is bijna onmogelijk. Toch, onverschrokken vanwege mijn tiener-optimisme -- (Applaus) -- bezocht ik de twee beste vrienden van een tiener: Google en Wikipedia. Ik vond alles voor mijn huiswerk op deze twee bronnen. Ik vond een artikel met een database van meer dan 8.000 verschillende eiwitten die gevonden worden als je alvleesklier-kanker hebt. Ik besloot hiervan mijn nieuwe missie te maken: door al deze eiwitten heengaan en kijken welke als biomarker konden dienen voor alvleesklier-kanker. Om het mezelf een beetje makkelijker te maken, besloot ik om wetenschappelijke criteria in kaart te brengen. Dit zijn ze. Allereerst zou het eiwit in wezen in alle alvleesklier-kankergevallen in het bloed moeten worden gevonden in de voorstadia, maar ook bij kanker. Ik ploeterde op die gigantische taak, en uiteindelijk, bij de 4000e poging, terwijl ik op het punt stond mijn verstand te verliezen, vond ik het eiwit. De naam van het eiwit: mesotheline, een gewone, standaard eiwitsoort, tenzij je natuurlijk alvleesklier-, eierstok- of longkanker hebt, waarbij flink hoge concentraties ervan in je bloed worden gevonden. Het draait ook om het feit dat het in de vroegste stadia van de ziekte wordt gevonden, als iemand bijna 100 procent kans heeft om te overleven. Dus nu ik een betrouwbaar eiwit kon detecteren, richtte ik mijn aandacht op het daadwerkelijk detecteren van dat eiwit en daarmee alvleesklier-kanker. Mijn doorbraak kwam op een heel onwaarschijnlijke plaats, misschien de meest onwaarschijnlijke plaats voor innovatie: mijn middelbare school biologieklas, de meest verstikkende plaats voor innovatie. (Gelach) (Applaus) Ik had een artikel binnengesmokkeld over koolstofnanobuizen. Dat zijn gewoon lange, dunne buisjes koolstof die één atoom dik zijn, één 50-duizendste van de diameter van je haar. Ondanks hun extreem kleine maat, hebben ze ongelofelijke eigenschappen. Het zijn zo'n beetje de superhelden van de materiaalkunde. En terwijl ik stiekem dat artikel aan het lezen was onder mijn tafeltje in mijn biologieles, moesten we eigenlijk onze aandacht houden bij een andere soort coole moleculen, de antistoffen. Die zijn behoorlijk cool omdat ze alleen reageren met één specifiek eiwit, maar ze zijn niet half zo interessant als koolstofnanobuizen. Daar, in de klas begon het me plotseling te dagen: ik kon de kennis over koolstofnanobuizen combineren ik kon de kennis over koolstofnanobuizen combineren met waar ik eigenlijk over na hoorde te denken, de antistoffen. Ik kon in wezen een paar van die antistoffen in een netwerk van koolstofnanobuizen verweven, zodat je een netwerk zou krijgen dat alleen reageert met één eiwit. Daarnaast, door de eigenschappen van die koolstofnanobuizen, zouden zijn elektrische eigenschappen veranderen afhankelijk van de hoeveelheid aanwezig eiwit. Maar er kleeft een probleempje aan. Die koolstofnanobuisnetwerken zijn extreem dun, en omdat ze zo kwetsbaar zijn, moeten ze ondersteund worden. Daarom besloot ik papier te gebruiken. Een kankersensor van papier maken, is ongeveer zo simpel als chocoladekoekjes maken, waar ik dol op ben. Je begint met wat water, giet er wat nanobuizen in, voegt antistoffen toe, mengt, pakt een stukje papier, doopt het erin, droogt het en je kunt kanker detecteren. (Applaus) Toen bedacht ik plotseling iets dat een beetje een smet op mijn geweldige plan wierp. Ik kan niet echt kankeronderzoek op het aanrecht doen. Mijn moeder zou dat niet echt leuk vinden. Ik besloot een lab te zoeken. Ik stelde een budget, een materiaallijst, een tijdslijn en een procedure op en e-mailde die naar 200 verschillende professoren aan de Johns Hopkins universiteit en de 'National Institutes of Health', in wezen iedereen die iets met alvleesklier-kanker te maken had. Achterover leunend en wachtend op de binnenstromende positieve e-mails: "Je bent geniaal! Je gaat ons allemaal redden!" en -- (Gelach) De realiteit was anders: in de loop van de maand kreeg ik 199 afwijzingen op 200 e-mails. Eén professor ging zelfs minutieus mijn hele procedure na -- ik weet niet zeker waar hij de tijd vond -- en gaf aan waarom iedere stap de grootste fout was die ik ooit kon maken. De professoren hadden duidelijk niet zo'n hoge pet op van mijn werk als ik. Maar toch was er een lichtpuntje. Eén professor zei: "Misschien kan ik je helpen, jongetje." Dus ging ik die kant op. (Gelach) Omdat je nooit nee kunt zeggen tegen een jongetje. Drie maanden later kreeg ik van hem eindelijk een harde deadline. Ik kom in zijn lab, helemaal opgewonden en ga zitten, open mijn mond en begin te praten. Vijf seconden later roept hij een andere promovendus binnen, promovendi dringen gewoon dit kamertje in en ze vuren allemaal vragen op me af. Op het laatst voelde ik me een beetje of ik in een sardineblikje zat. Er waren 20 promovendi, ikzelf en de professor in dit kleine kantoorkamertje. Zij vuurden een spervuur van vragen op me af, om een hiaat in mijn procedure te proberen te vinden. Alsof dat waarschijnlijk was, ik bedoel maar, pfff. (Gelach) Maar door mezelf bloot te stellen aan die ondervraging, gaf ik antwoord op al hun vragen en raadde naar een flink aantal, maar had die goed. Uiteindelijk kreeg ik de laboratoriumruimte die ik nodig had. Kort daarna ontdekte ik echter dat mijn eens briljante procedure zo'n miljoen hiaten had en gedurende zeven maanden heb ik die allemaal minutieus opgevuld. Het resultaat? Een kleine papieren sensor die drie cent kost en vijf minuten om uit te voeren. Daarmee wordt het 168 keer sneller, meer dan 26.000 keer goedkoper en meer dan 400 keer gevoeliger dan de huidige standaard voor alvleesklier-kankerdetectie. (Applaus) Eén van de beste eigenschappen van de sensor is dat hij bijna 100 procent accuraat is en de kanker in de vroegste stadia kan opsporen wanneer iemand bijna 100 procent kans heeft te overleven. Dus in de komende twee tot vijf jaar, zou deze sensor de overlevingskansen voor alvleesklier-kanker van een mistroostige 5,5 procent naar bijna 100 procent kunnen verhogen. Hetzelfde voor eierstok- en longkanker. Maar dat is nog niet alles. Door die antistof te vervangen, kun je uitkijken naar een ander eiwit, en daarmee een andere ziekte. Misschien wel elke ziekte in de wereld. Van hartziekten tot malaria, hiv, aids en andere vormen van kanker -- wat dan ook. Hopelijk kunnen we ooit allemaal die ene oom extra hebben, die ene moeder, die ene broer, zus, dat ene familielid om van te houden en zullen onze harten bevrijd zijn van die ene ziektelast die komt van alvleesklier-, eierstok- en longkanker, en mogelijk iedere ziekte. Door het internet is alles mogelijk. Theorieën kunnen worden gedeeld, en je hoeft geen professor te zijn met meerdere titels om je ideeën gewaardeerd te zien. Het is een neutrale ruimte, waar het niet uitmaakt hoe je eruit ziet, wat je leeftijd of geslacht is. waar het niet uitmaakt hoe je eruit ziet, wat je leeftijd of geslacht is. Het gaat gewoon om je ideeën. Wat mij betreft gaat het allemaal over op een nieuwe manier naar het internet kijken, om je te realiseren dat er zoveel meer in zit, dan gewoon suffe foto's van jezelf posten. Je zou de wereld kunnen veranderen. Als een 15-jarige die niet eens wist wat een alvleesklier was, een nieuwe manier kan vinden om alvleesklier-kanker te detecteren, kun je je voorstellen wat jij zou kunnen doen! Bedankt. (Applaus)