Всепризната тийн-наука в действие

Лорън Ходж: Ако бяхте в ресторант и искахте да си поръчате по-здравословната опция, какво бихте избрали, пиле на грил или пържено пиле? Повечето хора биха отговорили пиле на грил и е вярно, че пилето на грил съдържа по-малко мазнини и по-малко калории. Въпреки това, пилето на грил представлява скрита опасност. Скритата опасност са хетероцикличните амини -- по-точно phenomethylimidazopyridine или PhIP -- ♪ (смях) ♪ който е имуногенно или канцерогенно съединение.

Канцероген е всяко вещество или действаща сила, водеща до анормален растеж на клетките, което пък може да ги накара да метастазират или да се разпространят. Те са и органични съединения, в които един или повече водорода в амоняка се заместват с по-сложна група. Изследвания показват, че антиоксидантите са известни с това да намаляват тези хетероциклични амини. Все още не съществуват изследвания, обаче, които да показват как или защо. Това са пет различни организации, класифициращи канцерогените. Както виждате, нито една от организациите не смята съединенията за безвредни, което оправдава необходимостта да ги ограничим в диетата си.

Може да се чудите, как на едно 13-годишно момиче би му хрумнала тази идея. До нея ме доведе поредица от събития. За пръв път научих за него от един съдебен процес, за който прочетох в кабинета на моя лекар -- ♪ (смях) ♪ който беше между Комисията на лекарите за отговорна медицина и седем различни заведения за бързо хранене. Не ги съдеха за това, че има канцерогени в пилето, а заради калифорнийското Постановление № 65, в което се заявява, че ако има нещо опасно в продуктите, то фирмите трябва да представят ясно предупреждение.

Което много ме изненада. И се чудех защо никой не знае повече за опасното пиле на грил, което не изглежда много вредно. Но една вечер майка ми готвеше пиле на грил за вечеря и забелязах, че краищата на пилето, които преди това бяха мариновани в лимонов сок, избеляха. А по-късно в час по биология научих, че това се дължи на процес, наречен денатуриране, при който протеините променят формата си и губят способността си да участват в химични реакции. И така, съчетах тези две идеи и формулирах хипотеза, а именно, биха ли могли канцерогените да намаляват заради марината и възможно ли е това да се дължи на разликите в нивото на pH?

Така се роди моята идея и проектът беше в ход, имах и хипотеза, та какво следваше ли? Ами очевидно трябваше да намеря лаборатория, където да работя, понеже нямах необходимото оборудване в училище. Мислех си, че това ще е лесно, но изпратих имейли на около 200 души в радиус на 5 часа път от мястото, където живеех, и получих един положителен отговор, който потвърди, че някой би могъл да работи с мен. Повечето от останалите или въобще не отговориха, казаха, че нямат време, или нямаха оборудване и не можеха да ми помогнат. Така че бе голям ангажимент да шофираш до лабораторията за работа на няколко пъти. Но пък бе страхотна възможност да работиш в истинска лаборатория -- така че най-после можех да започна проекта си.

Първата фаза завърших вкъщи, което се състоеше в мариноване на пилето, печене на грил, натрупване и подготовка за транспорт до лабораторията. Втората фаза бе завършена в главната лаборатория на Penn State University, където и извлякох химикалите, промених нивото на pH, така че да мога да го прекарам през апаратурата и разделих съединенията, които ми трябваха от останалото пиле. Последните фази, когато прекарах пробите през масов спектрометър за хроматография на течности под високо налягане, което раздели съединенията и анализира химикалите, и ми показа точно колко канцерогени имах в пилето.

И така, като прегледах данните, видях много изненадващи резултати, защото открих, че 4 от 5-те мариноващи съставки всъщност потискаха образуването на канцероген. Като сравних с немаринованото пиле, което използвах като контролна група, открих, че лимоновият сок действа най-добре, понижавайки нивото на канцерогени с около 98%. Маринатите от солена вода и кафява захар също действаха добре, понижавайки нивото на канцерогени с около 60%. Зехтинът леко понижи образуването на PhIP, но това бе почти незначително. А резултатите със соев сос бяха неопределими заради големия обхват на данни, но сякаш соевият сос всъщност повиши потенциалните канцерогени.

Друг важен фактор, който първоначално не взех предвид, бе времето на готвене. Открих, че ако увеличиш времето на готвене, количеството канцерогени рязко се увеличава. Така че най-добрия начин за мариноване на пилето, според тези резултати, е да не оставяш пилето сурово, но и в никакъв случай да не изгаряш пилето, както и да мариноваш в лимонов сок, кафява захар, или солена вода.

♪ (аплодисменти) ♪

Въз основа на тези открития имам въпрос към вас. Склонни ли сте да направите една малка промяна в храненето си, която би могла да ви спаси живота? Не, че искам да кажа, че ако ядете немариновано пиле на грил, със сигурност ще развиете рак и ще умрете. Но всичко, което можете да направите, за да намалите риска от потенциални канцерогени, със сигурност може да увеличи качеството на живот.

Струва ли си според вас? Сега как ще приготвяте пилето си?

♪ (аплодисменти) ♪

Шри Боуз: Здравейте на всички. Аз съм Шри Боуз. Аз бях победител в категорията 17-18 години, а след това и носител на голямата награда. Искам всички вие да си представите едно малко момиче, което държи стрък мъртъв син спанак. То стои пред вас, и ви обяснява, че малките деца биха яли зеленчуци, ако те са в различни цветове. Звучи налудничаво, нали? Но това бях аз преди няколко години. И това бе първият ми проект за панаира на науката. После стана малко по-сложно. По-големият ми брат, Панаки Боуз, прекара часове наред, обяснявайки ми атомите, като аз едва разбирах проста алгебра. Родителите ми изстрадаха още много мои проекти за панаира на науката, сред които кошче за боклук с дистанционно управление.

♪ (смях) ♪

И тогава дойде лятото след първи курс, когато дядо ми почина от рак. Помня как гледах семейството ми да го преживява и как си мислех, че не искам никое друго семейство да почувства загуба като тази. Така, въоръжена с всичката мъдрост от часовете по биология първи курс, реших, че искам да изследвам ракови заболявания на 15г. Добър план. Така започнах да пращам имейли на всички професори в района, молейки ги да работя под тяхно ръководство в лаборатория. Отказаха ми всички освен един. Тогава продължих следващото лято, да работя под ръководството на Д-р Басу в Здравния център на унив. Сев. Тексас (UNT) във Форт Уърт, Тексас. И именно там започнаха изследванията.

Ракът на яйчниците е един от онези видове рак, за които хората не подозират, или поне не обръщат особено внимание. Но все пак, това е петата водеща причина за смъртните случаи от рак сред жените в Съединените Щати. Всъщност всяка 70-та жена е диагностицирана с рак на яйчниците. Всяка стотна умира от него. Химиотерапията, един от най-ефективните начини използвани за лечение на рак днес, се състои в дозиране на пациентите с големи количества химикали в опит да се убият раковите клетки.

Цисплатин (Cisplatin) е сравнително често срещано химиотерапевтично лекарство срещу ракa на яйчниците -- сравнително проста молекула, приготвена в лабораторията, която разстройва ДНК-то на раковите клетки и ги кара да се самоунищожат. Звучи страхотно, нали? Но проблемът е следният: понякога пациентите стават устойчиви на лекарството, и години след като са обявени за излекувани от рак, те се връщат. И този път лекарството вече не им действа. Това е огромен проблем. В действителност, това е един от най-големите проблеми на химиотерапията днес.

Така че искахме да разберем как тези ракови клетки в яйчниците стават устойчиви на това лекарство цисплатин. Искахме да разберем това, понеже ако успеехме да го разгадаем, то бихме могли да предотвратим напълно тази устойчивост. Така че се заехме именно с това. И си мислехме, че е свързано с един протеин, наречен аденозинмонофосфат (AMP) киназа, енергиен протеин. Така проведохме най-различни тестове, които блокират протеина, и видяхме една огромна промяна. Ето тук на слайда можете да видите, че от чувствителната страна, клетките, на които лекарството оказва влияние, като започнем да блокираме протеина, броят умиращи клетки -- тези оцветени точки -- те намаляват. Но пък от тази страна, със същото лечение, те се увеличават -- интересно.

Но за вас това са просто точки на екрана; какво точно значи това? Ами в общи линии това означава, че този протеин се променя от чувствителната клетка до устойчивата клетка. И всъщност той може да променя самите клетки, за да ги направи устойчиви. А това е от огромно значение. Действително това значи, че ако един пациент дойде и е устойчив на това лекарство, то ако му дадем химикал, който да блокира този протеин, можем да го лекуваме отново със същото лекарство. А това е изключително важно за ефикасността на химиотерапията -- вероятно и за много различни видове рак. Та това бе моята работа и това бе моят начин да погледна на бъдещето с друго око за бъдещи изследвания, с узнаването какво точно прави този протеин, но и за бъдещето на ефективността на химиотерапията -- така че може би всички дядовци болни от рак да имат още малко време да прекарат с внуците си.

Но работата ми не се състоеше само в научни изследвания. Въпросът беше да намеря страстта си. Ето защо това да си носител на голямата награда на Google панаира на науката -- симпатична снимка, нали -- бе така вълнуващо за мен и толкова невероятна чест. И оттогава се занимавам с наистина страхотни неща -- от това, че се запознах с президента, до това да съм на тази сцена и да говоря пред всички вас.

Но както казах, моето пътешествие не бяха само научните изследвания, важното бе да открия страстта си и сама да намирам възможности за себе си, когато си нямах идея какво правех. Важно бе вдъхновението и решителността, и това никога да не се отказвам от интереса си от науката, от ученето, от развитието. В крайна сметка историята ми започва с един изсъхнал, повяхнал стрък спанак и оттук натам става все по-хубава.

Благодаря ви.

♪ (аплодисменти) ♪

Наоми Ша: Здравейте всички. Аз съм Наоми Ша и днес ще говоря за моето научно изследване, касаещо качеството на въздуха в затворени помещения и пациентите с астма. 1,6 милиона смъртни случаи по целия свят. Един смъртен случай на всеки 20 секунди. Хората прекарват над 90% от живота си на закрито. A икономическата тежест на астмата надвишава тази на HIV и туберкулозата взети заедно. Тези статистики оказаха огромно влияние върху мен, но това, което наистина предизвика интереса ми в моите изследвания, бе това да гледам и баща ми, и брат ми да страдат от хронични алергии целогодишно. Това ме смущаваше; защо тези алергични симптоми продължаваха далеч след края на поленовия сезон?

Вземайки под внимание този въпрос, започнах да проучвам и скоро открих, че виновникът са замърсителите на въздуха в затворени помещения. Веднага след като разбрах това, започнах да изследвам връзката между четири разпространени замърсители на въздуха и влиянието им върху здравето на белите дробове на пациентите с астма. Първоначално просто исках да разбера кой от тези четири замърсителя има най-голямо отрицателно въздействие върху здравето на белите дробове на пациентите с астма. Но скоро след това разработих нов математически модел, който един вид околичествява ефекта на тези замърсители на околната среда върху здравето на белите дробове на пациентите с астма. И ме изненадва, че към момента не съществува модел, който да околичествява ефекта на замърсителите на околната среда върху здравето на белите дробове, защото това взаимоотношение сякаш е от доста голямо значение.

Имайки това предвид, започнах да проучвам по-нататък, да изследвам все повече и така доста се запалих. Понеже осъзнах, че ако можехме да намерим начин да се устремим към саниране, то бихме могли да намерим и начин да лекуваме пациентите с астма по-ефективно. Летливите органични съединения, например, са химически замърсители, които се намират в училищата, домовете и работните ни места. Те са навсякъде. Тези химически замърсители към момента не са критериен замърсител на въздуха според американския Закон за чистотата на атмосферния въздух. Което ме изненадва, понеже според изследванията ми тези химически замърсители имат доста голямо отрицателно въздействие върху здравето на белите дробове на пациентите с астма, и следователно трябва да се регулират.

И така, днес искам да ви покажа моя модел за интерактивен софтуер, който създадох. Ще ви го покажа на моя лаптоп. Имам и участник-доброволец в публиката днес, Джули. Всичките данни на Джули вече са въведени в модела ми за инрерактивен софтуер. Който може да бъде използван от всеки. И така искам да си представите, че сте на мястото на Джули или някой много близък за вас човек, който страда от астма или друго белодробно заболяване. И така Джули отива на посещение при лекаря си, за лечение на астмата си. И лекарят ѝ казва да седне и измерва пиковия показател на експираторния ѝ поток, което е един вид обемът ѝ на издишване или количеството въздух, което тя може да издиша на един дъх.

Така този пиков показател на експираторния поток съм го въвела в модела за интерактивен софтуер. Въвела съм и нейната възраст, пол и ръст. Предположих, че живее в средно домакинство със средни нива на замърсители на въздуха. И така всеки потребител може да дойде тук и да кликне върху "доклад на белодробна функция", и това ще го доведе до този доклад, който създадох. А този доклад наистина подчертава същината на моето изследване.

И това, което показва -- ако обърнете внимание на графиката горе вдясно -- всъщност показва пиковия показател на експираторния поток на Джули в жълтото поле. Това е мярката, взета в лекарския кабинет. В синьото поле в долната част на графиката е показано какъв трябва да е пиковият ѝ показател на експираторен поток, или обемът ѝ на издишване, или здравето на белите ѝ дробове за човек с нейната възраст, пол и ръст. И така лекарят вижда тази разлика между жълтото и синьото поле, и казва: "Уау, трябва да ѝ дадем стероиди, медикаменти и инхалатори."

Но искам всички тук да си представят един свят, където вместо да предписва стероиди, инхалатори и медикаменти, лекарят се обръща към Джули и казва: "Защо не се прибереш вкъщи и не изчистиш въздушните филтри. Почисти въздуховодите у дома, на работата, в училище. Спри да използваш тамян и свещи. И ако ремонтираш дома си, махни всички килими и сложи твърда настилка." Тъй като тези решения са естествени, тези решения са устойчиви, и тези решения са дългосрочни инвестиции -- дългосрочни инвестиции, които правим за нашето поколение, и за бъдещите поколения. Понеже тези екологични решения, които Джули може да направи вкъщи, на работното място и в училище оказват влияние на всеки, който живее около нея.

Така че съм много запалена по това изследване и наистина искам да го продължа, и да го развия в повече болести, освен астмата, повече дихателни нарушения, както и повече замърсители. Но преди да завърша моята беседа днес, искам да ви оставя с една поговорка. А тя е, че генетиката зарежда пистолета, но околната среда натиска спусъка. И това оказа огромно влияние върху мен, докато правех тези изследвания. Защото имам усещането, че много от нас мислят, че околната среда е на макро ниво, че не можем да направим нищо, за да променим качеството на въздуха или да променим климата, или каквото и да било.

Но ако всеки един от нас поеме инициативата в собствения си дом, в училището си и на работата си, можем да окажем огромно влияние върху качеството на въздуха. Защото не забравяйте, ние прекарваме 90% от живота си на закрито. И качеството на въздуха и замърсителите на въздуха имат огромно влияние върху здравето на белите дробове на пациентите с астма, всички с нарушения на дишането и всички нас като цяло.

Искам да си представите свят с по-добро качество на въздуха, по-добро качество на живот и по-добро качество на живеене за всички, включително бъдещите поколения.

Благодаря ви.

♪ (аплодисменти) ♪

Лиза Линг: Нали. Може ли да помоля Шри и Лорън да се качат тук за малко? Ето ви шампионите в Google панаира на науката. Ето ви победителите.

♪ (аплодисменти) ♪