Jack Andraka

Jack Thomas Andraka (lahir 1997) adalah seorang penemu dan peneliti kanker amatir asal Crownsville, Maryland, Amerika Serikat. Ia adalah pemenang utama 2012 Intel Science Fair. Andraka dianugerahi Gordon E. Moore Award senilai $75.000 atas karyanya dalam pengembangan metode deteksi kanker pankreas baru. Ia juga memenangkan beberapa penghargaan lain dalam kategori individu dengan nilai total $100.500.

Latar belakang

Jack Andraka menyebutkan salah satu hal yang mendorongnya meneliti kanker pankreas adalah kematian paman dan temannya. Ketika mencari jawabannya, ia menemukan bahwa salah satu alasan mengapa sedikit sekali penderita kanker pankreas yang selamat adalah tidak adanya deteksi awal dan metode pemindaian yang cepat, sensitif, dan murah. Ia mulai memikirkan berbagai macam cara mendeteksi dan mencegah pertumbuhan kanker dan menghentikan pertumbuhannya sebelum sel kanker semakin ganas.

Penelitian

Saat diwawancara BBC, Jack mengatakan ide uji kanker pankreasnya muncul saat mengikuti kelas biologi di North County High School. Dari situ, ia belajar tentang antibodi dan membaca artikel tentang metode analitis menggunakan tabung nano karbon. Selepas itu, ia terus mencari tahu tentang tabung nano dan biokimia kanker dengan bantuan Google Search dan jurnal ilmiah gratis.
Ia kemudian menghubungi 200 profesor di Johns Hopkins University dan National Institutes of Health dengan sebuah rencana, anggaran, dan rincian proyeknya agar mendapatkan bantuan laboratorium. Nyaris 200 permohonannya ditolak sebelum akhirnya disetujui Dr. Anirban Maitra, Profesor Patologi, Onkologi, dan Rekayasa Kimia dan Biomolekul di Johns Hopkins School of Medicine.
Proyeknya membuahkan hasil berupa pengujian diagnostik dipstick baru untuk kanker pankreas menggunakan sensor kertas baru yang sama seperti strip uji diabetes. Strip ini menguji tingkat mesotelin, penanda biologis kanker pankreas, di dalam darah atau urin untuk menentukan apakah seorang pasien menderita kanker pankreas tahap awal atau tidak. Pengujian ini dapat mendeteksi keberadaan mesotelin dengan akurasi lebih dari 90%. Menurut Andraka, pengujian ini 168 kali lebih cepat (hanya 5 menit), 26.000 kali lebih murah ($0,03), 400 kali lebih sensitif daripada uji diagnostik saat ini. Ia juga menyebutkan pengujian ini efektif untuk mendeteksi kanker sel telur dan paru-paru, karena penanda biologis mesotelinnya serupa.
Abang Jack, Luke, memenangkan hadiah sebesar $96.000 pada Intel ISEF tahu 2010 atas penelitiannya tentang bagaimana drainase tambang asam memengaruhi lingkungan. Pada tahun 2011, Luke memenangkan MIT THINK Award (Technology for Humanity guided by Innovation, Networking, and Knowledge) karena proyek sainsnya dianggap bisa memberikan manfaat bagi masyarakat.
Ayah Andraka, Steve Andraka, adalah seorang teknisi sipil. Ibunya, Jane Andraka, adalah seorang dokter bius. Saat diwawancarai Sun, Jane berkata bahwa "kami bukanlah keluarga yang super-atletik. Kami jarang nonton pertandingan sepak bola atau bisbol. Kami punya jutaan majalah [sains] di seputaran meja dan berbicara tentang bagaimana orang-orang mendapatkan ide dan apa yang bisa kami lakukan dengan cara yang berbeda." Dr. Maitra mengatakan kepada Baltimore Sun bahwa ia sangat optimis dengan masa depan Andraka dan menyebutnya sebagai Edison masa kini.

Metode

Andraka melakukan kultur sel MIA PaCa dari jalur sel karsinoma pankreas komersial yang menunjukkan sifat-sifat mesotelin, sebuah penanda biologis kanker pankreas. Mesotelin tersebut diisolasi, dikonsentrasikan, dan dihitung menggunakan ELISA. Setelah dioptimalkan dengan asai Western Blot, antibodi manusia khusus mesotelin ini dicampur dengan tabung nano karbon berdinding tunggal dan dipakai untuk melapisi strip kertas penyaring biasa. Lapisan ini membuat kertas bersifat konduktif. Pelapisan secara optimal ditentukan dengan mikroskop pemindai elektron. Medium sel yang dipenuhi mesotelin kemudian diuji terhadap sensor biologis kertas dan perubahan potensi listrik apapun pada strip sensor (akibat perubahan konduktivitas tabung nano) diukur sebelum dan setelah setiap pengujian. Secara spesifik, inilah ringkasannya:
Antibodi tersebut akan mengikat mesotelin dan memperbesar diri. Molekul-molekul yang terjejalkan ini akan terus menyebarkan tabung nanu, mengubah sifat listrik jaringan tersebut. Semakin banyak mesotelin yang ada, semakin banyak pula antibodi yang mengikatnya dan tumbuh besar dan sinyal listriknya justru akan semakin lemah.
Kurva respon dosis dibuat dengan nilai R² sebesar 0,9992. Pengujian pada serum darah manusia yang diperoleh dari orang sehat dan penderita pankreatitis kronis, neoplasia intraepitelium pankreas (sebelum karsinoma pankreas muncul), atau kanker pankreas menunjukkan respon yang sama. Batas sensitivitas deteksi sensor adalah 0,156 ng/mL; 10 ng/mL dianggap sebagai tingkat mesotelin yang cocok dengan kanker pankreas. Sensor Andraka dipatok harga $0,03, jauh berbeda dengan uji standar seharga $800). 10 pengujian dapat dilakukan per strip, masing-masing memakan waktu 5 menit. Metode ini 168 kali lebih cepat, 26.667 kali lebih murah, 400 kali lebih sensitif daripada ELISA, dan 25-50% lebih akurat daripada uji CA10-9.
Para peneliti Intel menyebutkan bahwa metode Andraka lebih dari 90 persen akurat dalam mendeteksi keberadaan mesotelin.