C'est la première fois que je cours en arts numériques, et le travail consiste à créer des monstres Photoshop. Le sophomore Jack Andraka envisage de croiser un vélociraptor avec une araignée brésilienne, tandis qu'un autre garçon greffe des ailes de papillon sur un rhinocéros. Pendant ce temps, l'enseignant donne des conférences sur le génie dérangé du docteur Moreau et de Frankenstein, «un homme qui a créé quelque chose dont il n'a pas pris la responsabilité».
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Quelle était la motivation de la percée médicale du lauréat du American Ingenuity Award 2012 qui sauvera des milliers de vies?
Vidéo: Percée du cancer du pancréas par Jack Andraka
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Test biochimique d'Andraka permettant de détecter une protéine dans le sang liée au cancer du pancréas. (Jane Andraka) 
Seul un étudiant en deuxième année du secondaire, Jack Andraka a peut-être inventé un nouveau test pour le traitement d'une forme mortelle de cancer. (Ethan Hill) 
Andraka a hurlé en remportant le prix scientifique Intel de 75 000 $ US pour son test biochimique permettant de détecter une protéine dans le sang associée au cancer du pancréas. «Tout le monde a le potentiel d’être un scientifique», dit-il. (Salon international des sciences et de l'ingénierie Intel) 
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"Tu n'as pas à faire ça, Jack!" Crie quelqu'un à l'arrière.
Le reflet argenté d'un dispositif de retenue: Andraka sourit. Depuis qu'il a remporté le grand prix de 75 000 $ à la foire internationale des sciences et de l'ingénierie Intel du printemps dernier, l'un des rares étudiants de première année à le faire, il est devenu une célébrité de la North County High School, capable de rivaliser avec toute star du football ou reine des retrouvailles. Une série de blagues s'ensuit sur les travaux de scientifiques fous d'Andraka dans le laboratoire imaginaire du "donjon" de l'école. En réalité, Andraka a créé son outil de détection du cancer du pancréas potentiellement révolutionnaire à la proximité de la Johns Hopkins University, bien qu'il bricole parfois dans un petit laboratoire au sous-sol de la maison familiale à Crownsville, dans le Maryland, où un accélérateur de particules artisanal encombre la table de baby-foot.
Cet «Edison de notre époque», âgé de 15 ans, comme l’a appelé le mentor d’Andraka pour Hopkins, porte des Nikes rouges soigneusement coordonnés avec son t-shirt Intel. Sa coupe de cheveux hirsute est quelque part entre Beatles et Bieber. Un jour, à l’école, il cite des articles de publications scientifiques de premier plan, dont Science, Nature et le Journal of Clinical Neurology . Et ce n'est qu'en cours d'anglais. En chimie, il dit à l'enseignant qu'il va créer un laboratoire oublié chez lui, où il a bien sûr beaucoup d'acide nitrique. En calcul, il ne rejoint pas les autres étudiants qui s'entassent autour d'une équation au tableau, comme de jeunes lions affamés qui meurent. «C’est tellement trivial», dit-il, puis se présente à un bureau pour se mettre à la place des chapitres assignés de Brave New World . Personne ne l’arrête, peut-être parce que l’année dernière, lorsque son professeur de biologie a confisqué ses lectures clandestines sur les nanotubes de carbone, il était au cœur de l’épiphanie qui, selon les scientifiques, pourrait sauver des vies.
Après l’école, Jane, une anesthésiste à l’hôpital, arrive dans son break rouge Ford Escort avec une réserve de lait au chocolat. Elle apprend bientôt que le grand frère de Jack, Luke, ancien senior et finaliste de la même foire scientifique d'élite, a reçu l'ordre d'amener son four à arc fabriqué à la main. Il l'a construit dans un laboratoire d'école, mais les enseignants sont devenus nerveux lorsqu'il a mentionné que l'appareil pouvait générer des températures de plusieurs milliers de degrés Fahrenheit et a fait fondre une vis en acier pour le prouver. L'engin trouvera une place dans le sous-sol d'Andraka.
«Je dis simplement:« Ne brûle pas la maison et ne tue pas ton frère ou toi-même », explique gaiement la mère des garçons. «Je ne connais pas assez de physique et de maths pour savoir si c'est un rayon de la mort ou non. Je dis d'utiliser le bon sens, mais je ne sais pas sur quoi ils travaillent là-bas. "
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Le cancer du pancréas est l’un des cancers les plus meurtriers, avec un taux de survie à cinq ans de 6%. Quelque 40 000 personnes en meurent chaque année. Le diagnostic peut être dévastateur car il est souvent délivré tardivement, après la propagation du cancer. Contrairement au sein ou au côlon, le pancréas est niché au fond de la cavité du corps et est difficile à visualiser. Il n’ya pas de symptôme précoce ni de grosseur. «Il est déjà trop tard pour le signaler à un médecin», déclare Anirban Maitra, pathologiste du Johns Hopkins et chercheur en cancer du pancréas, qui est le mentor d'Andraka. "Les médicaments que nous avons ne sont pas bons pour cette maladie."
Mais au fur et à mesure que le cancer s'installe, le corps émet un signal de détresse évident: une surabondance d'une protéine appelée mésothéline. Le problème est que les scientifiques n’ont pas encore mis au point un moyen infaillible de rechercher ce drapeau rouge dans le cadre d’un examen physique standard. «Le premier point d'entrée devrait être un test sanguin bon marché effectué avec une simple piqûre», explique Maitra.
C'est précisément ce que Andraka a peut-être inventé: une petite sonde à jauge n'utilisant qu'un sixième de goutte de sang semble être beaucoup plus précise que les approches existantes et prend cinq minutes à compléter. C'est encore préliminaire, mais les compagnies pharmaceutiques sont intéressées et la nouvelle se répand. «J'ai reçu ces messages Facebook demandant:« Puis-je avoir le test? »», Dit Andraka. "J'ai le cœur brisé de dire non."
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Ce jour fatidique au cours de biologie des étudiants de première année de l’année dernière, Andraka avait beaucoup en tête. Un ami proche de sa famille était récemment décédé du cancer du pancréas et Andraka avait lu beaucoup d'informations sur la maladie. Au même moment, lui et son père, Steve, ingénieur en génie civil, utilisaient des nanotubes de carbone pour filtrer les composés présents dans l’eau de la baie de Chesapeake. Andraka était franchement un peu obsédée par les nanotubes, qui ressemblent à de petites piles de poussière noire à l'œil nu, mais qui sont en réalité de minuscules cylindres d'environ 1/50 000 fois le diamètre d'un cheveu humain pouvant former des réseaux microscopiques. "Ils ont ces propriétés étonnantes", explique Andraka. «Ils sont plus forts que l'acier. Ils conduisent l'électricité mieux que le cuivre. "
Le document de Science qu'il lisait secrètement à son bureau portait sur les applications des nanotubes. Avec une demi-oreille, Andraka a écouté la conférence de son professeur de biologie sur les anticorps, qui se lient à des protéines particulières dans le sang. Soudain, les deux idées se sont heurtées dans son esprit. Et s'il pouvait lacer un réseau de nanotubes avec des anticorps spécifiques à la mésothéline, puis introduire une goutte de sang d'un patient atteint d'un cancer du pancréas? Les anticorps se lieraient à la mésothéline et grossiraient. Ces molécules renforcées écarteraient les nanotubes, ce qui modifierait les propriétés électriques du réseau: plus la mésothéline serait présente, plus les anticorps se lieraient et grossiraient, plus le signal électrique deviendrait faible. D'autres scientifiques avaient récemment mis au point des tests similaires pour les cancers du sein et de la prostate, mais personne n'avait jamais abordé le cancer du pancréas. «Cela s'appelle relier les points», dit Maitra.
Andraka a rédigé un protocole expérimental qu’il a envoyé par courrier électronique à 200 chercheurs. Seule Maitra a répondu. «C'était un courrier électronique très inhabituel», se souvient-il. «Souvent, les stagiaires postdoctoraux ne me font pas parvenir de tels courriels, sans parler des étudiants de première année du secondaire.» Il décida d'inviter Andraka à son laboratoire. Pour superviser le projet, il a nommé une douce chimiste postdoctorale, qui a assumé la tâche de baby-sitting. Ils s'attendaient à voir Andraka pendant peut-être quelques semaines cet été.
Au lieu de cela, le jeune scientifique a travaillé pendant sept mois, tous les jours après l’école et souvent le samedi jusqu’à après minuit. Il vivait avec des œufs durs et Twix alors que sa mère somnolait dans la voiture dans un garage voisin. Il a travaillé pour Thanksgiving et Noël. Il a passé son quinzième anniversaire au laboratoire.
N'ayant pas terminé sa biologie, il avait beaucoup à apprendre. Il a appelé une pince «des pincettes». Il a eu une vilaine bataille avec la centrifugeuse, dans laquelle ont explosé des échantillons de culture cellulaire pour un mois, et Andraka a fondu en larmes.
Mais parfois, son manque de formation donnait des solutions élégantes. Pour ses bandelettes réactives, il a décidé d'utiliser un simple papier filtre, suffisamment absorbant pour absorber la solution nécessaire de nanotubes de carbone et d'anticorps mésothéline, et à un prix avantageux. Pour mesurer le changement électrique dans un échantillon, il a acheté un ohmmètre de 50 $ chez Home Depot. Son père et lui ont construit l’appareil d’essai en plexiglas utilisé pour tenir les bandes pendant la lecture du courant. Il a passé une paire d'aiguilles à coudre de sa mère à utiliser comme électrodes.
Vers 2h30 du matin, un dimanche de décembre, Jane Andraka a été ébranlée par un Jack extatique. «Il ouvre la porte», se souvient-elle, «et vous savez comment votre enfant a ce sourire géant, et qui brillent dans leurs yeux quand quelque chose s'est bien passé?» Le test avait détecté de la mésothéline dans des échantillons artificiels. Quelques semaines plus tard, il a localisé la mésothéline dans le sang de souris porteuses de tumeurs pancréatiques humaines.
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L’appétit d’Andraka pour la science et le succès ne connaît pas de frontières: sa réaction euphorique à la victoire d’Intel est rapidement devenue virale sur YouTube. Dans les mois qui ont suivi ce triomphe, la réalité s’est quelque peu reflétée alors qu’il s’entretenait avec des avocats et des sociétés de gestion de licences. «Je viens juste de terminer le brevet», dit-il, «et je vais commencer une LLC.» Mais Maitra - qui pense que la jauge adhésive devrait finalement être modifiée pour identifier d'autres protéines cancéreuses soulevant des drapeaux avec la mésothéline - a fait Il est clair qu'Andraka a encore beaucoup de tests à faire avant de publier un article révisé par des pairs sur le travail, la prochaine étape. Même si tout se passe bien, le produit ne sera probablement pas commercialisé avant une dizaine d'années, ce qui, pour un adolescent, est pratiquement une éternité.
Et bien sûr, il doit commencer à travailler sur le projet d'expo-sciences de l'année prochaine. Il ne manque pas d'idées.
«Il est en avance sur son temps à bien des égards», déclare Maitra. «Prendre une idée et voir comment extrapoler quelque chose d'encore plus vaste, c'est la différence entre être grand et être un génie. Et qui propose des idées comme celle-ci à 14 ans? C'est fou. »Andraka est assez jeune pour parler avec une sincérité parfaite de« quand je serai grand ».
Malgré tout, il est très sollicité, donnant des conférences sur TED et intervenant dans des festivals internationaux d’idées. Son iPhone contient des clichés de personnalités allant de Bill Clinton à Will.i.am. En septembre, Andraka est allé au lycée si rarement que quelques enseignants ont pensé qu'il avait abandonné ses études. «Mais je ne veux pas quitter le lycée», dit-il. «Le lycée est amusant, parfois.» Parfois, il souhaiterait avoir plus de temps pour le faire et tout ce qui concerne les enfants en général. Il aime regarder «Glee» et rivaliser avec Luke au sein de l'équipe nationale junior de rafting en eau vive.
Ensuite, il y a tous ces devoirs à rattraper. Son cours d'anglais est occupé à discuter de Brave New World, à propos d'une dystopie technologique dans laquelle l'inventeur Henry Ford est vénéré comme un dieu. «Votre aptitude à la forteresse», explique le professeur, est la norme honorifique.
"Ton Jackeness", chuchote un camarade de classe.
