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)
Hayatınızda, ne olduğunu anlayabilmek için her şeyinizle anlamaya çalıştığınız, çok acı verici ve kafa karıştırıcı bir an yaşadınız mı? 13 yaşındayken, benim için bir amca gibi olan çok yakın bir aile dostumuz pankreas kanseri sebebiyle vefat etti. Hastalık bu kadar yakınımdayken, daha fazla şey öğrenmem gerektiğini biliyordum, ve bu cevapları internette aradım. İnternette pankreas kanseri hakkında beni inanılmaz derecede şaşırtan bir sürü istatistik buldum. Pankreas kanserlerinin %85'inden fazlası geç teşhis ediliyordu, yani %2'den daha düşük hayatta kalma oranı olduğunda. Pankreas kanserini tanımlamakta neden bu kadar kötüyüz? Nedeni? Günümüz modern tıbbı, 60 yıllık bir teknik de ondan. Babamdan bile yaşlı yani. (Kahkahalar) Ama aynı zamanda, çok da pahalı, test başına 800 dolar, ve çoğunlukla da yanlış, tüm pankreas kanserlerinin %30'unu kaçırıyor. Doktorun bu testi yaptırması için kanser olduğunuza dair ciddi şüpheleri olmalı. Bunu öğrendiğimde, daha iyi bir yol olması gerektiğini biliyordum. Efektif olarak pankreas kanserini tanımlayabilecek bir sensör için bilimsel kriterler tanımladım. bir sensör için bilimsel kriterler tanımladım. Bu sensör ucuz, hızlı, basit, duyarlı, seçici ve olabildiğince az invazif olmalıydı. Bu varolan testin, son 60 yılda güncellenmemesinin bir nedeni vardı, çünkü pankreas kanserinde kanda çok bulunan proteinlerin arasından tek bir proteindeki çok küçücük bir değişimi aramamızdı. Bu neredeyse imkansız bir şey. Her şeye rağmen, ergen iyimserliğim sayesinde yılmadan (Alkışlar) bir ergenin en yakın iki arkadaşına danıştım, Google ve Wikipedia. Ödevim için gerekli her şeyi bu iki kaynaktan aldım. Pankreas kanseri olduğunuzda görülen 8000 farklı proteini listeleyen bir makale buldum. Böylece, bu proteinlere bakıp hangisinin pankreas kanseri için bir biomarker olabileceğini araştırmaya başladım. Basitleştirmek adına, bir bilimsel kriterler bütünü çıkardım. İşte şöyle: Başlangıç olarak bu protein, kanda başlangıçtaki tüm pankreas kanserleri için fazla olmalı ama sadece kanserde bulunmalı. Neyse bu devasa işle uğraşırken, 4000. denememde, aklımı kaçırmama az kalmışken, işe yarar bir protein buldum. Bu proteinin adı "mesothelin"di, bayağı sıradan bir protein, eğer pankreas, yumurtalık ya da akciğer kanseri değilseniz, ama eğer kanserseniz kanda çok fazla bulunuyor. Ama bir yandan da hastalığın erken teşhis edilip, hastanın 100%'e yakın hayatta kalma olasılığı olan durumlarda bulunuyor Şimdi, tanımlayabileceğim bir protein olduğuna göre, bu proteini ve böylece de pankreas kanserini nasıl tanımlayabileceğim üzerine düşünmeye başladım. Benim ilerlemem beklenilmedik bir yerde geldi, hatta yenilik için en beklenmeyen yerde: lisedeki biyoloji sınıfımda, yeniliğin mutlak stiflerında (?) (Gülüşmeler) (Alkış) Karbon nanotüp denilen şeyler hakkında bir makale getirmiştim sınıfa, bu nanotüp denilen şey ince, uzun, bir atom kalınlığında ve saç telinizin 50000'de biri çapında. Bu küçük boyutlarına rağmen acayip özellikleri var. Malzeme biliminde süperkahraman gibiler. Biyoloji dersinde gizliden gizliden masanın altında bu makaleyi okurken, aslında antikor denilen diğer başka havalı moleküller hakkında düşünmem gerekiyordu. Bunlar baya havalı çünkü, sadece bir tip proteinle reaksiyona girebiliyorlar ama karbon nanotüpler kadar ilginç değiller. İşte sınıfta oturduğum o anda aklımda bir ışık yandı: Okuduğum karbon nanotüp fikrini, Okuduğum karbon nanotüp fikrini, antikor fikriyle birleştirebilirdim. Yani temelde, bu antikorları, bir karbon nanotüp ağı içine yerleştirip, bir proteinle etkileşen bir ağ elde edebilirim ve bu ağ, karbon nanotüplerin bir özelliği sayesinde, varolan protein miktarına göre de elektriksel özelliklerini değiştirir. elektriksel özelliklerini değiştirir. Ama burda bir sıkıntı var. Bu karbon nanotüp ağları çok hassas ve bu yüzden desteklenmeleri lazım. İşte bu yüzden kağıt kullanmaya karar verdim. Kağıttan bir kanser sensörü yapmak bayıldığım çikolatalı kurabiyeleri yapmak kadar kolay. Biraz suyla başlıyorsunuz, biraz nanotüp ekliyorsunuz, antikorları ekliyorsunuz, biraz karıştırıp, bir kağıt daldırıyorsunuz, kurutunca kanseri tanımlayabiliyorsunuz. (Alkış) İşte bir anda muhteşem planımı bozan bir şey farketim. Mutfak tezgahında gerçek kanser araştırması yapamazdım. Annemin gerçekten bundan hoşlanacağını düşünmüyorum. Bunun yerine bir laboratuara gitmeye karar verdim. Bir bütçe, malzeme listesi, zaman çizelgesi ve prosedür yazdım ve Johns Hopkins üniversitesindeki, Ulusal Sağlık Enstitütlerindeki, ya da kanserle alakalı olabilecek 200 farklı profesöre emailledim. "Bir dahisin!", "Hepimizi kurtaracaksın!" diyen olumlu emailler bekliyordum ve - (Gülüşmeler) gerçekte bir ay içerisinde o 200 emailden 199 ret cevabı aldım. Bir profesör tüm prosedürümü okudu, nasıl zamanı bulduğunu bilmiyorum, ve her bir basamağın neden yapılabilecek en kötü hata olduğunu açıkladı. Açıkcası, profesörler benim işim hakkında benim düşündüğüm kadar olumlu düşünmüyordu. Ancak bir hayırlı tarafı da vardı. Profesörlerden biri, "Belki sana faydam dokunabilir, ufaklık" dedi. Ben de o yöne gittim. (Gülüşmeler) Sanki bir ufaklığa hayır diyebilirsiniz. İşte 3 ay sonra, bu kişiyle bir net son tarih belirledim, lab.a girdim, heyecanlandım, ağzımı açıp konuşmaya başladım, ve 5 saniye sonra doktora öğrencilerini çağırdı. Doktora öğrencileri küçücük odaya doluştu ve bana hızlıca sorular sormaya başladılar, en sonunda sirkte gibi hissetmeye başlamıştım. 20 doktora öğrencisi, ben ve bir profesör ufacık bir ofiste, benim yazdığım şeyi anlamak için bana hızlıca bir sürü şey soruyolardı. Yani bu ne kadar imkansız? (Gülüşmeler) Ama, bu sorgulamaya maruz kalırken tüm soruları cevapladım birkaçını tahmin ettim ve doğru bildim ve bana lazım olan labı kazandım. Çok kısa süre sonra benim bir zamanlar muhteşem olan planım bir milyon kadar tutarsızlığa sahipti ve 7 ay boyunca bütün bu tutarsızlıkları doldurdum. Sonuç? 3 centlik ve 5 dakika çalışma süresine sahip bir küçük kağıttan sensör. Günümüz standart pankreas kanser tanısından 168 kat daha hızlı, 26000 kat daha ucuz, ve 400 kat daha duyarlı. (Alkış) Bu sensörün en iyi taraflarından biri, yaklaşık %100 doğrulukta çalışıyor ve kanseri erken dönemde, kişi %100'e yakın hayatta kalım şansına sahipken tanımlıyor. Önümüzdeki 2-5 yılda, bu sensör pankreas kanserinden hayatta kalımları %5.5'ten %100'e kadar çıkarabilir, yumurtalık ve akciğer kanserlerinde de kullanılabilir. Ama burada durmamıza gerek yok. Başka bir antikor kullanarak, başka bir proteine, yani, başka bir hastalığa, dünyadaki herhangi başka bir hastalığa bakabiliriz. Kalp hastalıklarından sıtmaya, HIV'e, AIDS'e kadar uzanan bir aralıktan, diğer kanser türlerinden, hepsinden bahsediyorum. Ve ümit ediyorum ki bir gün hepimizin bir tane fazladan amcası, annesi, kardeşi, sevdiğimiz bir aile üyesi hayatta kalır ve kalplerimiz pankreas, yumurtalık, ve akciğer kanserinden ya da başka herhangi bir hastalığın getirdiği ağırlıktan kurtulur. Internet üzerinden teoriler paylaşılabilir, fikirlerinize değer verilmesi için birden çok diplomaya sahip bir profesör olmanız gerekmez. Orası bir nötr bölge, neye benzediğiniz, yaşınız, cinsiyetiniz önemli değil. Sadece fikirlerinizin bir önemi var. Benim için, internete yeni bir bakış açısıyla bakmaktı ve kendimin komik surat ifadeli resimlerini yüklemekten çok daha ötesi olduğunu gördüm. Dünyayı değiştirmek mümkün. Pankreasın bile ne olduğunu bilmeyen 15 yaşında bir çocuk pankreas kanserini tanımlayacak yeni bir yol geliştirebiliyorsa, siz kendinizin neler yapabileceğini düşünün. Teşekkürler. (Alkış)