מדע נושא פרסים של בני נוער בפעולה

לורן הודג': אם הייתם הולכים למסעדה והייתם רוצים אפשרות בריאה יותר, מה הייתם בוחרים, עוף בגריל או מטוגן? עכשיו רוב האנשים היו עונים- עוף בגריל. וזה נכון שעוף בגריל מכיל פחות שומן ופחות קלוריות. אבל, עוף בגריל טומן בחובו סכנה חבויה. הסכנה החבויה היא אמינים הטרוציקלים-- ובאופן ספציפי פנומתילאימידאזופירידין, או "PhIP" (צחוק) שהוא התרכובת האימונוגנית או הקרצינוגנית.

קרצינוגן הוא כל חומר שגורם לגדילה בלתי נורמלית של תאים וזה יכול לגרום להם גם לשלוח גרורות או להתפשט. הן גם תרכובות אורגניות שבהן אחד או יותר מהמימנים באמוניה מוחלף על ידי קבוצה מורכבת יותר. מחקרים מראים שאנטי-אוקסידנטים ידועים ביכולתם להפחית את כמות האמינים ההטרוציקלינים האלה. אך עדיין אין מחקרים שמראים איך או למה. הנה חמישה ארגונים שונים שמסווגים קרצינוגנים. וכמו שאתם יכולים לראות, אף אחד מהארגונים האלה מחשיבים את התרכובות האלה לבטוחות, מה שמצדיק את הצורך שלנו להפחית מהכמות שלהם בתפריט שלנו.

עכשיו אתם אולי שואלים את עצמכם איך ילדה בת 13 יכולה לצוץ עם הרעיון הזה. ואני הגעתי לזה דרך סדרה של אירועים. בפעם הראשונה שמעתי על זה דרך תביעה משפטית שקראתי עליה במשרד של הרופא שלי-- (צחוק) שנמצא בין אגודת הרופאים לרפואה אחראית ושבע מסעדות מזון מהיר שונות לא תבעו אותם בגלל שהיו קרצינוגנים בעוף אלא בגלל הצעת החוק 65 של קליפורניה שקבע שאם יש משהו מסוכן במוצר אז החברות מחוייבות לתת אזהרה ברורה.

אז הייתי מאוד מופתעת מזה. ותהיתי למה אף אחד לא יודע יותר על העוף בגריל המסוכן הזה, שלא נראה יותר מידי מזיק. אבל אז ערב אחד, אמא שלי הכינה עוף בגריל לארוחה ושמתי לב שהקצוות של העוף, שהושרה קודם במיץ לימון, הפכו ללבנים. ומאוחר יותר בשיעור ביולוגיה, למדתי שזה בגלל תהליך שנקרא דנטורציה, שבו כל החלבונים משנים את הצורה שלהם ומאבדים את היכולת שלהם לתפקד באופן כימי. אז שילבתי את שני הרעיונות האלה וניסחתי היפותזה, ששאלה האם יתכן שהקרצינוגנים מופחתים על ידי מרינדה והאם זה יכול להיות בגלל הפרשים בחומציות (PH)?

אז הרעיון שלי נולד, והיה לי את הפרוייקט ובניתי היפותזה, אז מה היה הצעד הבא שלי? טוב אז ברור שהייתי צריכה למצוא מעבדה לעבוד בה בגלל שלא היה לי את הציוד הנדרש בבית הספר. חשבתי שזה יהיה קל, אבל שלחתי אימיילים ל-200 אנשים שונים ברדיוס של 5 שעות מאיפה שגרתי, וקיבלתי תשובה אחת חיובית שאמרה שהם יכולים לעבוד איתי רוב האחרים בכלל לא ענו לי או אמרו שאין להם זמן או שאין להם את הציוד ולא יכולים לעזור לי אז זאת הייתה מחוייבות גדולה ליסוע למעבדה לעבוד מספר פעמים אבל זאת הייתה הזדמנות אדירה לעבוד במעבדה אמיתית-- ככה שיכולתי סוף סוף להתחיל את הפרוייקט שלי

השלב הראשון התבצע במלואו בבית, וכלל השריה של העוף, צליה בגריל של העוף, איסוף שלו והכנה לשליחת העוף למעבדה. השלב השני בוצע במעבדה באוניברסיטת "פן סטייט", שם מיציתי את הכימיקלים, שיניתי את החומציות כדי שאוכל להריץ אותם בציוד והפרדתי את התרכובות שלהן נזדקקתי משאר העוף. בשלבים האחרונים הרצתי את הדוגמיות דרך ספקטרומטר מסה לכרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוה, שהפריד את התרכובות וניתח את הכימיקלים ואמר לי בדיוק כמה קרצינוגנים היו בעוף שלי.

אז כשעברתי על הנתונים, היו לי תוצאות מאוד מפתיעות, כי גיליתי שארבעה מתוך חמשת מרכיבי המרינדה באמת עיכבו את יצירת הקרצינוגנים. בהשוואה עם העוף הלא מושרה, ששימש כבקרה בניסוי שלי, גיליתי שמיץ לימון עבד הכי טוב בהרבה, והפחית את הקרצינוגנים בכ-98 אחוזים. מרינדת מי מלח ומרינדת סוכר חום גם עבדו מאוד טוב, והפחיתו את הקרצינוגנים בכ-60 אחוז. שמן זית הפחית במעט את היווצרות ה-PhIP אבל זה היה כמעט זניח. והתוצאות של רוטב הסויה היו לא חד משמעיות בגלל טווח הנתונים הרחב, אבל זה נראה שרוטב סויה אפילו הגדיל את כמות הקרצינוגנים הפוטנציאלים.

עוד גורם חשוב שלא לקחתי בחשבון בהתחלה היה זמן הבישול. וגיליתי שאם אתה מאריך את זמן הבישול כמות הקרצינוגנים גדלה במהירות. אז הדרך הכי טובה להשרות עוף, בהתבסס על כך, היא לא לבשל פחות מידי, אבל בהחלט לא לבשל יותר מידי או לחרוך את העוף, ולהשרות אותו במיץ לימון, סוכר חום או מי מלח.

(מחיאות כפיים)

בהתבסס על הממצאים האלה, יש לי שאלה אליכם. האם תהיו מוכנים לעשות שינוי פשוט בדיאטה שלכם שיכול אולי להציל את חייכם? עכשיו, אני לא אומרת שאם תאכלו עוף בגריל שלא הושרה במרינדה, אתם בהחלט תחלו בסרטן ותמותו אבל, כל מה שאתם יכולים לעשות כדי להפחית את הסיכון לקרצינוגנים פוטנציאלים בהחלט יכול להעלות את איכות החיים.

האם זה שווה לכם? איך תבשלו את העוף שלכם מעכשיו?

(מחיאות כפיים)

שרי בוס: הי לכולם. אני שרי בוס. אני זכיתי בקטגוריית גילאי 17-18 ובפרס הגדול. ואני רוצה שכולכם תדמיינו ילדה קטנה מחזיקה צמח תרד כחול מת. והיא עומדת מולכם ומסבירה לכם שילדים קטנים יאכלו את הירקות שלהם אם הם יהיו בצבעים שונים. נשמע מגוחך, נכון. אבל זאת הייתי אני לפני שנים. וזה היה הפרוייקט הראשון שלי ליריד מדע. זה נהיה קצת יותר מסובך משם. אחי הגדול פנאקי בוס בילה שעות מזמנו כדי להסביר לי אטומים כשבקושי הבנתי אז אלגברה פשוטה. ההורים שלי סבלו עוד המון פרוייקטים לירידי מדע, כולל פח זבל עם שלט רחוק

(צחוק)

ואז בא הקיץ אחרי כיתה ט' שבו סבא שלי נפטר מסרטן. ואני זוכרת שראיתי את המשפחה שלי עוברת את זה ושחשבתי שאני אף פעם לא רוצה שאף משפחה אחרת תחוש כזה אובדן. אז, חמושה בכל החוכמה של ביולוגיה של כיתה ט', החלטתי שאני רוצה לעסוק במחקר על סרטן. בגיל 15. תכנית טובה. אז התחלתי לשלוח אימיילים למלא פרופסורים באיזור שלי וביקשתי לעבוד תחת פיקוחם במעבדה. נדחיתי על ידי כולם חוץ מאחד. ואז בקיץ הבא הלכתי לעבוד עם ד"ר באסו. במרכז הבריאות UNT בפורט וורת', טקסס. וזה איפה שהמחקר החל.

אז סרטן שחלות הוא אחד מאותם סרטנים שרוב האנשים לא יודעים עליהם או לפחות לא שמים אליהם לב יותר מידי. אבל בכל זאת, הוא הסיבה החמישית המובילה למוות מסרטן בנשים בארצות הברית. למעשה, אחת מ-70 נשים תאובחן עם סרטן בשחלות. אחת מ-100 תמות מזה. כמותרפיה, אחת מהדרכים הכי יעילות שמשתמשים בהן לטיפול בסרטן כיום, מערבת מינונים ממש גבוהים של כימיקלים כדי לנסות להרוג תאים סרטניים.

ציספלטין היא תרופה כימותרפית יחסית נפוצה לסרטן שחלות-- מולקולה יחסית פשוטה שמכינים במעבדה והיא מתעסקת עם הדנ"א של התאים הסרטניים וגורמת להם להרוג את עצמם. נשמע מעולה, נכון? אבל הנה הבעיה: לפעמים מטופלות נהיות עמידות לתרופה הזאת. ואז שנים לאחר שהן הוכרזו כנקיות מסרטן, הוא חוזר. והפעם, הן כבר לא מגיבות לתרופה. זאת בעיה ענקית. למעשה, זאת אחת מהבעיות הכי גדולות עם כימותרפיה היום.

אז רצינו להבין איך התאים של סרטן השחלה נהיים עמידים לתרופה הזאת שנקראת ציספלטין. ורצינו להבין את זה, כי אם נצליח אז אולי נהיה מסוגלים למנוע מהעמידות הזאת בכלל להתרחש. אז זה מה שהחלטנו לעשות. וחשבנו שיש לזה קשר כלשהו לחלבון שנקרא AMP קינאז, חלבון אנרגיה. אז הרצנו כל מיני בדיקות וחסמנו את החלבון, וראינו הבדל ענק. זאת אומרת, בשקופית הזו אתם יכולים לראות שבצד הרגיש, אלה התאים שמגיבים לתרופה, כשאנחנו מתחילים לחסום את החלבון, מספר התאים שמתים-- הנקודות הצבעוניות-- יורד. אבל בצד הזה, עם אותו טיפול, מספר התאים המתים עולה-- מעניין.

אבל אלה נקודות על המסך מבחינתכם מה בדיוק זה אומר? טוב, באופן בסיסי זה אומר שהחלבון הזה משתנה בין התא הרגיש לתא העמיד. ולמעשה, יכול להיות שהוא משנה את התאים עצמם והופך את התאים לעמידים. וזה ענק. למעשה, זה אומר שאם פציינט נכנס והם עמידים לתרופה הזאת, אז אם ניתן להם כימיקל שיחסום את החלבון הזה, אז נוכל לטפל בהם שוב עם אותה תרופה. וזה אדיר בשביל יעילות של כימותרפיה אולי עבור סוגים רבים ושונים של סרטן. אז זאת הייתה העבודה שלי, וזאת היתה הדרך שלי לדמיין מחדש את העתיד עבור מחקר עתידי, שבו נבין בדיוק מה החלבון הזה עושה, אבל גם עבור העתיד של יעילות של כמותרפיה-- אז אולי לכל הסבים עם סרטן יהיה קצת יותר זמן לבלות עם הנכדים שלהם.

אבל העבודה שלי לא הייתה רק קשורה למחקר. היא הייתה קשורה למציאת התשוקה שלי. ולכן להיות הזוכה בפרס הגדול של יריד המדע של Google-- תמונה חמודה, נכון-- זה היה כל כך מרגש עבורי וזה היה כזה כבוד גדול. ומאז, יצא לי לעשות כמה דברים מגניבים-- מלפגוש את הנשיא עד להגיע לבמה הזאת ולדבר אל כולכם.

אבל כמו שאמרתי, המסע שלי לא היה קשור רק למחקר הוא היה קשור למציאת התשוקה שלי, וליצירת הזדמנויות עבור עצמי כשאפילו לא ידעתי מה אני עושה. זה היה קשור להשראה ונחישות ולעולם לא לוותר על העניין שלי במדע ולמידה וגדילה. אחרי הכל, הסיפור שלי מתחיל בצמח תרד מיובש וכמוש וזה רק נהיה יותר טוב משם.

תודה.

(מחיאות כפיים)

נעמי שאה: הי לכולם. אני נעמי שאה, והיום אני אספר לכם על המחקר שלי שמערב איכות אויר בתוך הבית וחולי אסתמה 1.6 מיליון מקרי מוות בעולם. מוות אחד כל 20 שניות. אנשים מבלים 90 אחוז מהזמן שלהם בפנים. והנטל הכלכלי של אסתמה עולה על זה של חולי HIV ושחפת יחד. לסטטיסטיקות האלה הייתה השפעה ענקית עלי, אבל מה שבאמת הצית את העניין שלי במחקר היה לראות גם את אבא שלי וגם את אח שלי סובלים מאלרגיות כרונית במשך כל ימות השנה. זה בלבל אותי; למה התסמינים האלרגיים ממשיכים הרבה אחרי עונת האבקנים?

עם השאלה הזאת במוחי, התחלתי לחקור, ומהר מאוד גיליתי שהאשמים הם מזהמים של אויר בתוך הבית. ברגע שהבנתי את זה, חקרתי את היחסים בין 4 מזהמי אויר עיקריים וההשפעה שלהם על בריאות הריאות של חולים אסתמטיים. בהתחלה, רק רציתי להבין לאיזה מארבעת המזהמים יש את ההשפעה השלילית הכי גדולה על הבריאות של הריאות של חולים אסתמטים. אבל מהר אחר כך, פיתחתי מודל מתמטי חדש שמכמת את האפקט של המזהמים הסביבתיים האלה על הבריאות של הריאות של חולי אסתמה. וזה מפתיע אותי שלא קיים כרגע מודל שמכמת את האפקט של גורמים סביבתיים על בריאות של ריאות של בני אדם בגלל שביחסים האלה נראים כל כך חשובים.

אז במחשבה הזאת, התחלתי לחקור יותר, התחלתי לבלוש יותר, ונהייתי מאוד נלהבת. כי הבנתי שאם נוכל למצוא דרך למקד את הריפוי, נוכל למצוא גם דרך לטפל בחולי אסתמה ביעילות גדולה יותר. לדוגמה, תרכובות אורגניות נדיפות הם מזהמים כימיים שנמצאים בבתי הספר שלנו, בבתינו ובמקומות העבודה. הם בכל מקום. המזהמים הכימיים האלה הם כרגע לא מזהמי אויר מוגדרים, לפי החוק לאויר נקי בארצות הברית. מה שמפתיע בעיני, בגלל שהמזהמים הכימיים האלה, לאורך המחקר שלי, אני מראה שהייתה להם השפעה שלילית מאוד גדולה על הבריאות של ריאות של חולי אסתמה ולכן צריך לבקר אותם

אז היום אני רוצה להראות לכם את המודל הממוחשב האינטראקטיבי שיצרתי. אני אראה לכם את זה במחשב הנייד שלי. ויש לי מתנדבת מהקהל היום, ג'ולי. כל הנתונים של ג'ולי הוזנו מראש לתוך המודל התיכנותי האינטראקטיבי. וכל אחד יכול להשתמש בזה. אז אני רוצה שתדמיינו שאתם בנעליה של ג'ולי. או מישהו אחר שממש קרוב אליכם שסובל מאסתמה או בעיה אחרת בריאות. אז ג'ולי הולכת למשרד של הרופא שלה כדי לקבל טיפול לאסתמה והרופא אומר לה לשבת והוא לוקח את שיא קצב נשיפת האויר שלה-- שהוא בעצם קצב שאיפת האויר שלה, או כמות האויר שהיא נושפת החוצה בנשימה אחת.

אז קצב שיא הנשיפה הזה, הכנסתי אותו למודל התיכנותי האינטראקטיבי. הזנתי גם את הגיל שלה, המין והגובה שלה. הנחתי שהיא חיה במשק בית ממוצע עם רמת מזהמי אויר ממוצעת אז כל משתמש יכול להיכנס וללחוץ על "דו"ח תפקודי ריאה" וזה ייקח אותו לדו"ח שאני יצרתי והדו"ח הזה ממש לוקח הביתה את המהות של המחקר שלי.

אז מה שהוא מראה -- אם תוכלו להתמקד על הגרף העליון בפינה הימנית -- הוא מראה את שיא קצב השאיפה של ג'ולי בפס הצהוב. זאת המדידה שנעשתה במשרד של הרופא שלה. בפס הכחול בתחתית הגרף, רואים מה שיא קצב הנשיפה שלה, מה קצב הנשימה שלה או בריאות הריאה צריכים להיות בהתבסס על הגיל, המין והגובה שלה. אז הרופא רואה את ההפרש בין הפס הצהוב לפס הכחול. והוא אומר "ואו, אנחנו צריכים לתת לה סטרואידים, תרופות ומשאפים".

אבל אני רוצה שכולם פה ידמיינו עולם שבו במקום לרשום סטרואידים, משאפים ותרופות, הרופא פונה לג'ולי ואומר למה שלא תלכי הביתה ותנקי את מסנני האויר. תנקי את תעלות האויר בבית שלך, במקום העבודה שלך, בבית הספר שלך. תפסיקי את השימוש בקטורת ונרות. ואם את משפצת את הבית, תוציאי את כל השטיחים ותשימי במקום רצפת עץ." כי הפתרונות האלה הם טבעיים, הפתרונות האלה הם ברי קיימא, והפתרונות האלה הם השקעה לטווח ארוך-- השקעות לטווח ארוך שאנחנו מבצעים בשביל הדור שלנו ועבור הדורות הבאים. בגלל שהפתרונות הסביבתיים האלה שג'ולי יכולה לבצע בביתה, במקום העבודה שלה ובבית הספר שלה משפיעים על כל מי שמסביבה.

אז אני מלאת תשוקה לגבי המחקר הזה ואני ממש רוצה להמשיך בו ולהרחיב אותו לעוד בעיות חוץ מאסתמה, עוד בעיות נשימתיות, וגם עוד מזהמים. לפני שאסיים את השיחה שלי היום, אני רוצה להשאיר אתכם עם אמירה אחת. ולהגיד שגנטיקה טוענת את האקדח, אבל הסביבה לוחצץ על ההדק. וזה השפיע עלי מאוד כשעשיתי את המחקר. כי מה שאני מרגישה, זה שהרבה מאיתנו חושבים שהסביבה היא ברמת-מאקרו, ושאנחנו לא יכולים לעשות כלום כדי לשנות את איכות האויר שלנו או כדי לשנות את האקלים או שום דבר.

אבל אם כל אחד מאיתנו ייקח יוזמה בביתו שלו, בבתי הספר שלנו ובמקומות העבודה שלנו, אנחנו יכולים לעשות שינוי עצום באיכות האויר שלנו. בגלל שזכרו, אנחנו מבלים 90 אחוז מהחיים שלנו בתוך הבית. ולאיכות אויר ומזהמי אויר יש השפעה עצומה על בריאות הריאות של חולי אסתמה, כל אחד עם בעיה נשימתית ובאמת כולנו באופן כללי.

אז אני רוצה שתדמיינו עולם עם איכות אויר טובה יותר, איכות חיים טובה יותר ואיכות חיים טובה יותר עבור כולם כולל דורות העתיד.

תודה

(מחיאות כפים)

ליסה לינג: בסדר. אפשר ששרי ולורן יעלו לכאן בזריזות? אלופות יריד המדע של גוגל. המנצחות שלכם.

(מחיאות כפייים)