Câştigătorii secţiunii "Ştiinţa adolescenţilor în acţiune"

Dacă ar fi să mergi la un restaurant şi ţi-ai dori varianta cea mai sănătoasă, pe care ai alege-o: pui la grătar sau prăjit? Acum, majoritatea oamenilor ar răspunde la grătar, şi este adevărat că puiul la grătar conţine mai puţine grăsimi şi mai puţine calorii. Cu toate acestea, puiul la grătar prezintă un pericol ascuns. Pericolul ascuns sunt aminele heterociclice -- în special fenoximetil imidazopiridina, sau PhIP -- (Râsete) care este un compus imunogenic sau carcinogen.

Un carcinogen este orice substanţă sau agent care produce creşterea anormală a celulelor, şi care mai poate cauza şi metastazarea sau răspândirea lor. Ei sunt deasemenea şi compuşi organici în care, unul sau mai mulţi hidrogeni din amoniu sunt înlocuiţi de un grup mai complex. Studiile arată că antioxidanţii sunt cunoscuţi pentru rolul lor în scăderea acestor amine heterociclice. Cu toate acestea, nu există încă studii care să arate cum sau de ce. Acestea sunt cinci organizaţii diferite, care clasifică substanţele cancerigene. După cum observaţi, nici una dintre ele nu consideră compuşii ca fiind siguri, ceea ce justifică necesitatea de a-i reduce din dieta noastră

Acum, v-aţi putea întreba cum se face ca o fată de 13 ani să vină cu această idee. O serie de întâmplări m-au condus aici. Prima dată am aflat despre asta la cabinetul doctorului meu, citind despre un proces (Râsete) între Comitetul Medicilor pentru Medicină Responsabilă şi şapte restaurante fast-food diferite. Ei nu au fost daţi în judecată pentru că erau carcinogeni în carnea de pui, dar au fost daţi în judecată din cauza Proposition 65 a statului California, care afirma că, în cazul în care există ceva periculos în produse, atunci companiile trebuie să avertizeze clar.

Aşa că am fost foarte surprinsă de acest lucru. Şi mă întrebam de ce nimeni nu ştia mai mult despre acest pui la grătar periculos, care nu pare foarte dăunător. Dar, într-o noapte, mama mea a gătit pui la grătar pentru cină, şi am observat că marginile de la pui, care fusese marinat în suc de lămâie, s-au făcut albe. Iar mai târziu, la ora de biologie, am aflat că este din cauza unui proces numit denaturare, care se petrece atunci când proteinle îşi schimbă forma şi îşi pierd capacitatea de a funcţiona chimic. Aşa că am combinat aceste două idei şi am formulat o ipoteză, spunând că, ar fi posibil ca agenţii carcinogeni să fi scăzut ca urmare a procesului de marinare sau ca urmare a diferenţelor de Ph?

Astfel s-a născut ideea mea, iar proiectul era pus la punct şi aveam şi o ipoteză, deci, care a fost următorul meu pas? Ei bine, era clar că trebuia să găsesc un laborator unde să lucrez pentru că nu aveam aparatura necesară în şcoala mea. Am crezut că acest lucru va fi uşor, dar am trimis e-mailuri la vreo 200 de persoane diferite aflate pe o rază de cinci ore faţă de unde locuiam, şi am primit un singur răspuns pozitiv, care spunea că ei ar putea lucra cu mine. Restul, fie că nu mi-au răspuns niciodată, fie mi-au spus că nu au timp, sau că nu au aparatura necesară şi că nu mă pot ajuta. Prin urmare a fost o mare obligaţie să conduc până la laborator de mai multe ori ca să lucrez. Cu toate acestea, a fost o mare şansă să pot lucra într-un laborator adevărat, aşa că am putut în cele din urmă să-mi încep proiectul.

Prima etapă a fost realizată acasă, şi a constat în marinarea puiului, prăjirea lui pe grătar, colectarea lui şi pregătirea lui pentru a fi transportat la laborator. Cea de a doua etapă a fost realizată la laboratorul principal al campusului Penn State University, care este locul în care am extras substanţele chimice, am schimbat PH-ul, ca să-l pot testa la aparate şi am separat compuşii de care aveam nevoie de restul puiului. Etapa finală, când am testat probele la presiune mare cu un spectrometru de masă cu cromatografie lichidă, care a separat componentele şi a analizat elementele chimice şi mi-a spus exact cât de mulţi carcinogeni aveam în puiul meu.

Când am analizat datele, am avut rezultate foarte surprinzătoare, pentru că am constatat că patru din cele cinci ingrediente de marinat inhibaseră de fapt formarea carcinogenilor. În comparaţie cu puiul nemarinat, pe care l-am folosit ca martor, am constatat că sucul de lămâie a fost de departe cel mai bun reducând carcinogenii cu aproximativ 98%. Marinata cu apă sărată şi cea de zahăr brun de asemenea, au acţionat foarte bine, reducând carcinogenii cu aproximativ 60%. Uleiul de masline a scăzut uşor formarea PhIP, dar a fost aproape neglijabil. Iar rezultatele pentru sosul de soia nu au fost concludente datorită şirului lung de date, dar se pare că sosul de soia de fapt creşte potenţialul carcinogenilor.

Un alt factor important, pe care nu l-am luat în considerare iniţial, a fost timpul de preparare. Şi am descoperit că dacă creşti timpul de gătit, cantitatea de carcinogeni creşte rapid. Din acest motiv, cel mai bine este ca puiul marinat nu să îl lăsăm prea puţin pe grătar dar, cu siguranţă, să nu îl lăsăm prea mult şi să-l carbonizăm, şi să-l marinăm fie în suc de lămâie, fie în zahăr brun sau saramură.

(Aplauze)

Pe baza acestor constatări, am o întrebare pentru dumneavoastră. Aţi fi dispuşi să faceţi o simplă schimbare în dieta dumneavoastră care v-ar putea salva viaţa? Acum, eu nu spun că dacă mănânci carne de pui la grătar, care nu este marinată, cu siguranţă veţi face cancer şi veţi muri. Totuşi, tot ceea ce puteţi face pentru a reduce riscul de potenţiali carcinogeni vă poate creşte cu siguranţă calitatea stilului de viată.

Merită pentru dumneavoastră? Cum vă veţi găti acum carnea de pui?

(Aplauze)

Bună tuturor. Sunt Shree Bose. Am fost câştigătoarea categoriei de vârstă între 17-18 ani, şi apoi, câştigătoarea marelui premiu. Şi aş vrea ca voi toţi să vă imaginaţi o fetiţă ţinând în mână o plantă moartă de spanac albastru. Şi stă în faţa dumneavoastră şi vă explică că cei mici îşi vor mânca legumele dacă au alte culori decât ar trebui. Sună ridicol, nu-i aşa? Dar aceasta eram eu cu ani în urmă. Şi acesta a fost primul meu proiect pentru târgul de ştiinţă. De atunci treaba s-a complicat un pic. Fratele meu mai mare, Panaki Bose şi-a pierdut ore întregi explicându-mi atomii pe când eu abia înţelegeam algebra de bază. Părinţii au suferit pentru încă mai şi multe proiecte de ale mele pentru târgul de ştiinţă. printre care şi un coş de gunoi controlat de la distanţă.

(Râsete)

Şi apoi a venit vara, după primul meu an, când bunicul meu a murit din cauza cancerului. Îmi amintesc cum îmi vedeam familia trecând prin asta şi mă gândeam că nu aş mai vrea ca o altă familie să simtă o astfel de pierdere. Aşa că, înarmată cu toată înţelepciunea unui boboc în biologie, m-am decis că vreau să fac cercetare asupra cancerului la 15 ani. Bun plan. Aşa că am început să trimit email-uri tuturor acelor profesorilor din zona mea rugându-i să lucrez sub supravegherea lor într-un laborator. Am fost respinsă de toţi, cu excepţia unuia singur. Iar în vara următoare m-am dus să lucrez sub supravegherea D-lui Dr. Basu la UNT Health Center din Fort Worth, Texas. Iar acolo a început cercetarea.

Aşadar, cancerul ovarian este unul dintre acele tipuri de cancer despre care majoritatea oamenilor nu ştiu , sau, cel puţin, nu-i acordă prea multă atenţie. Dar totuşi, este a cincea cauza principală a deceselor provocate de cancer printre femeile din Statele Unite. De fapt, una din 70 de femei va fi diagnosticată cu cancer ovarian Una din 100 va muri din această cauză. Chimioterapia, una dintre cele mai eficiente metode folosită astăzi pentru tratarea cancerului implică administrarea unor doze foarte mari de chimicale pacienţilor în încercarea de a distruge celulele canceroase.

Cisplatina este un medicament relativ comun folosit în chimioterapia cancerului ovarian: o moleculă relativ simplă făcută în laborator care dă peste cap ADN-ul celulelor canceroase şi le face să se autodistrugă. Sună minunat, nu-i aşa? Dar iată care este problema: câteodată pacienţii devin rezistenţi la acest medicament, şi apoi, la ani după ce au fost declaraţi vindecaţi de cancer, ei revin. Şi de data asta ei nu mai răspund la tratament. Este o problemă uriaşă. De fapt, este una dintre cele mai mari probleme ale chimioterapiei de astăzi.

Deci, am vrut să înţelegem cum devin rezistente aceste celule ovariene canceroase la acest medicament, numit Cisplatină. Şi am vrut să înţelegem asta pentru că dacă am şti ce se întâmplă, atunci am putea să evităm ca rezistenţa să mai apară vreodată. Deci, asta e ceea ce ne-am propus să facem. Şi ne-am gândit că are de-a face cu aceasta proteina numita AMP kinaza, o proteină energetică. Aşa că am făcut toate aceste teste care blochează proteina, şi am văzut această schimbare uriaşă. Pe diapozitiv, puteţi vedea că pe partea cu celule sensibile, acele celule care au răspuns la medicament, atunci când am început să blocăm proteina, numărul celulelor care mor - acele puncte colorate - scade. Dar apoi, pe partea aceasta, cu acelaşi tratament, numărul lor creşte. Interesant...

Dar acestea sunt puncte pe un ecran pentru dumneavoastră. Ce înseamnă asta, de fapt? Ei bine, în fapt, înseamnă că această proteină se schimbă de la celula sensibilă la celula rezistentă. Şi că, de fapt, ar putea schimba chiar celulele pentru a le face rezistente. Şi asta e o treabă imensă. De fapt, înseamnă că dacă un pacient vine şi are celule rezistente la acest medicament, apoi, dacă le dăm un produs chimic pentru a bloca aceasta proteină, apoi, îi putem trata din nou cu acelaşi medicament. Asta are o importanţă imensă pentru eficacitatea chimioterapiei, probabil pentru mai multe tipuri de cancer. Prin urmare aceasta a fost munca mea, şi a fost modul meu de a reimagina viitorul pentru cercetări viitoare, din care să înţelegem exact ce face această proteină, dar şi în ce priveşte eficacitatea chimioterapiei pe viitor, astfel încât, poate toţi bunicii cu cancer să aibă un pic mai mult timp de petrecut cu nepoţii.

Dar munca mea nu a constat doar în cercetare. Prin aceasta, am vrut să-mi descopăr pasiunea. De aceea, fiind câştigătoarea marelui premiu al Google Global Science Fair - drăguţă fotografie, nu-i aşa? - a fost atât de emoţionant pentru mine şi a fost o onoare extraordinară. Şi, de atunci, am ajuns să fac unele chestii destul de "tari": de la a-l întâlni pe preşedinte până la a fi pe această scenă vorbindu-vă vouă, tuturor.

Dar, cum vă spuneam, călătoria mea nu s-a referit doar la cercetare, ci şi la descoperirea pasiunii mele, şi a însemnat să-mi creez propriile oportunităţi chiar atunci când nu ştiam ce fac. A fost despre inspiraţie şi hotărâre şi despre a nu renunţa niciodată la interesul meu pentru ştiinţă şi învăţare şi dezvoltare. Până la urmă povestea mea a început cu o plantă uscată de spanac şi de acolo devine din ce în ce mai bună.

Mulţumesc.

(Aplauze)

Bună tuturor. Sunt Naomi Shah şi astăzi am să vă vorbesc despre cercetarea mea referitoare la calitatea aerului din interior şi la pacienţii cu astm. 1,6 milioane de decese în întreaga lume. Un deces la fiecare 20 de secunde. Oamenii îşi petrec peste 90% din viaţă în interior. Iar povara economică a astmului este mai mare decât cea a tuberculozei şi a HIV-ului luate la un loc. Acum, aceste statistici au avut un impact imens asupra mea, dar ceea ce mi-a trezit cu adevărat interesul pentru cercetarea mea a fost să-i văd atât pe tatăl cât şi pe fratele meu cum suferă de alergii cronice tot timpul anului. M-a derutat: de ce aceste simptome alergice persistă mult după sezonul polenului?

Cu această întrebare în minte, am început să cercetez, şi am constatat curând că vinovaţii erau poluanţii aerieni de interior. Imediat ce mi-am dat seama de asta, am examinat relaţia fundamentală dintre patru poluanţi aerieni predominanţi şi influenţa lor asupra sănătăţii pulmonare a pacienţilor astmatici. La început, am vrut doar să-mi dau seama care dintre aceşti patru poluanţi are impactul negativ cel mai mare asupra sănătăţii plămânilor bolnavilor de astm. Dar, la scurt timp, am dezvoltat un nou model matematic care de fapt cuantifică efectele acestor poluanţi de mediu asupra sănătăţii plămânilor bolnavilor de astm. Şi m-a surprins că nu există un astfel de model care să cuantifice efectul factorilor de mediu asupra sănătăţii pulmonare a oamenilor, pentru că această relaţie pare a fi atât de importantă.

Cu aceast gând, am început să cercetez mai mult, am început să investighez mai mult, şi am devenit foarte pasionată. Pentru că mi-am dat seama că dacă am găsi o modalitate prin care să vizăm o remediere, am putea de asemenea, să găsim o cale să tratăm mai eficient pacienţii cu astm. De exemplu, compuşii organici volatili sunt poluanţi chimici care se găsesc în şcoalile noastre, în casele noastre şi la locurile de muncă. Sunt peste tot. În prezent, aceşti poluanţi chimici nu sunt catalogaţi ca şi poluanţi ai aerului, aşa cum sunt ei definiţi de U.S. Clean Air Act. Ceea ce este surprinzător pentru mine, pentru că aceşti poluanţi chimici, am demonstrat în cercetările mele, că au un impact negativ foarte mare asupra sănătăţii plămânilor pacienţilor cu astm şi de aceea ar trebui să fie reglementat.

Aşa că astăzi vreau să vă arăt modelul de software interactiv pe care l-am creat. Am să vi-l arăt pe laptop-ul meu. Şi am un voluntar astăzi în public, Julie. Toate datele lui Julie au fost pre-introduse în modelul software-ului meu interactiv. Acesta poate fi folosit de oricine. Vreau să vă imaginaţi că sunteţi în locul lui Julie, sau cineva care îţi este foarte aproapiat care suferă de astm sau de o altă tulburare pulmonară. Julie merge la cabientul medicului ei ca să fie tratată pentru astmul ei. Medicul o pune să stea jos, şi-i măsoară capacitatea vitală forţată, care de fapt este rata ei de exhalare, sau cantitatea de aer pe care ea îl poate expira dintr-o dată.

Valoarea capacităţii vitale forţate, am introdus-o în modelul sowfware-ului interactiv. Am introdus, de asemenea, vârsta, sexul şi înălţimea ei. Am presupus că ea trăieşte într-o casă obişnuită cu niveluri obişnuite de poluanţi atmosferici. Orice utilizator poate veni aici să dea click pe "raportul funcţiei pulmonare" şi asta îl va duce la acest formular interactiv pe care eu l-am creat. Şi chiar în acest formular interactiv se regăseşte cheia cercetărilor mele.

Ce ne arată - dacă priviţi în colţul din dreapta sus al graficului - de fapt capacitatea vitală forţată a lui Julie, în bara galbenă. Aceasta este valoarea masurătorii făcute în cabientul medicului ei. În bara albastră de la baza graficului, ni se arată care este capacitatea vitală forţată, şi care ar trebui să fie volumul expirator forţat sau sănătatea plămânilor, conform vârstei, sexului şi a înălţimii ei. Astfel, medicul vede diferenţa dintre bara galbenă şi cea albastră, şi spune: "Uau, trebuie să-i dăm steroizi, medicamente şi inhalatoare."

Dar vreau ca toată lumea de aici să-şi reimagineze o lume în care, în locul să prescrie steroizi, inhalatoare şi medicamente, doctorul să se întoarcă spre Julie şi să spună, "De ce nu te duci tu acasă să-ţi cureţi filtrele de aer. Curăţă-ţi conductele de aerisire din casă, de la serviciu, din şcoală. Nu mai folosi beţişoare parfumate şi lumânări. Şi dacă vă redecoraţi casa, scoateţi afară toate covoarele şi puneţi podele din lemn de esenţă tare." Pentru că aceste soluţii sunt naturale, aceste soluţii sprijină autonom, şi aceste soluţii reprezintă investiţii pe termen lung - investiţii pe termen lung pe care le facem pentru generaţia noastră şi pentru generaţiile viitoare. Pentru că aceste soluţii pentru mediul înconjurător pe care Julie le poate face în casa ei, la locul ei de muncă şi la şcoală au impact asupra tuturor celor care trăiesc în preajma ei.

Aşa că eu sunt foarte pasionată de această cercetare şi vreau cu adevărat să o continui şi să o extind la mai multe tulburări în afară de astm, la mai multe tulburări respiratorii, precum şi la mai mulţi poluanţi. Dar înainte să-mi închei prezentarea de astăzi vreau să plec lăsându-vă cu o vorbă, care spune că "Genetica încarcă arma, dar mediul este cel care apasă pe trăgaci". Asta a însemnat enorm pentru mine pe când făceam această cercetare. Pentru că am impresia că mulţi dintre noi credem că mediul este la un nivel macro-, şi că nu putem face nimic pentru a ne schimba calitatea aerului sau pentru a schimba climatul sau orice altceva.

Dar dacă fiecare dintre noi ia iniţiativa în propria casă, în propria şcoală sau la propriul loc de muncă, putem obţine o diferenţă imensă în ce priveşte calitatea aerului. Pentru că, amintiţi-vă, petrecem 90% din vieţile noastre în interior. Şi calitatea aerului şi poluanţii atmosferici au un impact uriaş asupra sănătăţii plămânilor pacienţilor cu astm, asupra oricărei persoane cu o tulburare respiratorie şi de fapt, asupra noastră, a tuturor.

Aşa că vreau să vă reimaginaţi o lume cu un aer de o calitate mai bună, cu o calitate mai bună a vieţii şi un mod de trai mai sănătos pentru toţi inclusiv pentru generaţiile noastre viitoare.

Vă mulţumesc.

(Aplauze)

Lisa Ling: Corect. Le rog pe Shree şi Lauren să vină aici cât mai repede - Campioanele Google Science Fair. Câştigătoarele dumneavoastră.

(Aplauze)