การวิจัยร่วมกันระหว่างนักเรียนมัธยมต้น นักวิจัยในมหาวิทยาลัย และห่านที่ไม่รู้ตัว ได้นำไปสู่การค้นพบทางชีวการแพทย์อันน่าทึ่ง
เครดิตรูปภาพ: Joseph Scott Photography/Shutterstock.com
ลองนึกภาพการที่คุณได้มีส่วนสำคัญในการวิจัยทางชีวการแพทย์ก่อนที่คุณจะเริ่มเรียนมัธยมปลายด้วยซ้ำ นี่เป็นความจริงสำหรับนักศึกษาหนุ่มชาวชิคาโกที่เพิ่งค้นพบแบคทีเรียที่แสดงฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะและผลิตสารประกอบใหม่ที่ชะลอการเจริญเติบโตของมะเร็งผิวหนังและเซลล์มะเร็งรังไข่ในห้องปฏิบัติการ การค้นพบที่น่าตกใจนี้มาจากไหน? แน่นอนว่าขี้ห่าน
นักวิทยาศาสตร์มัธยมต้นรุ่นใหม่คนนี้เป็นส่วนหนึ่งของความร่วมมือในชุมชนกับมหาวิทยาลัยในท้องถิ่นที่ดึงดูดเด็กๆ จากภูมิหลังที่มีรายได้น้อยและด้อยโอกาส ทีมงานร่วมมือกับ Boys and Girls Clubs of Chicago ซึ่งอนุญาตให้พวกเขามีส่วนร่วมกับนักเรียนมัธยมต้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมวิทยาศาสตร์ประยุกต์ 14 สัปดาห์
ความไม่เท่าเทียมกันในทรัพยากรทางการศึกษา โดยเฉพาะวิชา STEM มักทำให้นักเรียนบางคนไม่สามารถเข้าถึงสาขาเหล่านี้เมื่อโตขึ้น อย่างไรก็ตาม ทีมงานจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ ชิคาโก ซึ่งนำโดย Brian Murphy ได้สร้างความร่วมมือที่ดึงดูดกลุ่มดังกล่าวตั้งแต่ระยะเริ่มต้นของการพัฒนาการศึกษา ความหวังก็คือ ด้วยการเปิดโอกาสให้พวกเขาได้ทำการวิจัยจริงและมีคุณภาพสูง นักศึกษารุ่นเยาว์เหล่านี้จะมองว่าตนเองเป็นนักวิทยาศาสตร์และสำรวจอาชีพที่เกี่ยวข้องในอนาคต
เนื่องจากห้องทดลองของเมอร์ฟี่มุ่งเน้นไปที่การค้นหายาปฏิชีวนะจากแหล่งธรรมชาติ นักเรียนจึงช่วยค้นหาตัวอย่างสิ่งแวดล้อมในชุมชนท้องถิ่น ก่อนที่จะมีคนแนะนำว่านี่เป็นเพียงวิธีการจ้างบุคคลภายนอกในการรวบรวมตัวอย่าง จากนั้นนักเรียนก็ติดตามขั้นตอนการประมวลผลทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์พิเศษที่จะกำจัดอาณานิคมของแบคทีเรียออกจากแผ่นการเจริญเติบโต และทดสอบฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะ
“การทดลองทั้งหมดดำเนินการภายใต้คำแนะนำของนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาหรือที่ปรึกษาอาสาสมัครนักวิทยาศาสตร์หลังปริญญาเอก” นักวิจัยอธิบายในการศึกษาของพวกเขา
“นักเรียนแต่ละคนเก็บตัวอย่าง 3 ตัวอย่างที่เลือกจาก Garfield Park ในชิคาโก รัฐอิลลินอยส์ นักเรียนเตรียมตัวอย่างและทำให้เจือจางก่อนที่จะชุบแต่ละตัวอย่างบนสื่อที่แตกต่างกันสามประเภท [....] ในขณะที่แบคทีเรียบ่มเพาะ พวกเขาฝึกการเขียนโปรแกรมแบบบล็อกบนโมดูล LEGO EV3 เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการทำงานของหุ่นยนต์ เมื่อเพลตความหลากหลายด้านสิ่งแวดล้อมมีการเจริญเติบโตของแบคทีเรียเพียงพอ นักเรียนได้ตั้งโปรแกรมและใช้งาน Hudson Robotics RapidPickMP เพื่อเลือกโคโลนีที่สามารถแยกแยะได้ทั้งหมดจากเพลตความหลากหลายด้านสิ่งแวดล้อมของพวกเขา และถ่ายโอนพวกมันไปยังเพลตทดสอบทางชีวภาพด้วยเพลตวุ้นสองด้าน (DAPA)”
ในระหว่างการค้นหา นักเรียนคนหนึ่งกลับมาพร้อมกับตัวอย่างอุจจาระที่มีแบคทีเรียสายพันธุ์ที่เรียกว่าซูโดโมแนส ไอดาโฮเนซิส– สายพันธุ์ที่เคยแยกได้จากเรนโบว์เทราต์ในไอดาโฮ (ไอดาโฮเนซิสหมายถึง "จากไอดาโฮ) นักเรียน Camarria Williams และ Jonathon Rodriguez ผู้จัดการโครงการเทคโนโลยีที่ Boys and Girls Clubs of Chicago มีรายชื่อเป็นผู้เขียนร่วมของบทความนี้
สรุปได้ว่าแบคทีเรียชนิดนี้มีฤทธิ์ปฏิชีวนะและยังผลิตสารประกอบที่แปลกใหม่ทางวิทยาศาสตร์อีกด้วย โดยใช้เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์(NMR) และแมสสเปกโตรเมตรี นักวิจัยของมหาวิทยาลัยสามารถระบุได้ว่าออร์ฟาไมด์ เอ็น ไม่รับผิดชอบต่อการทำงานของยาปฏิชีวนะที่สังเกตพบมาก่อน อย่างไรก็ตาม สารประกอบดังกล่าวได้ขัดขวางการเจริญเติบโตของมะเร็งผิวหนังของมนุษย์และเซลล์มะเร็งรังไข่เมื่อทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการ
เชื่อกันว่าการทดสอบเพิ่มเติมอาจเผยให้เห็นคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เพิ่มเติมของโมเลกุลใหม่นี้
โครงการนี้แสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะผสมผสานการให้ความรู้เข้ากับการวิจัยการค้นพบผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นว่าการพัฒนาความสัมพันธ์อันแน่นแฟ้นระหว่างมหาวิทยาลัยและชุมชนท้องถิ่นมีความสำคัญเพียงใด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เปิดโอกาสให้นักเรียนที่ด้อยโอกาสได้เป็นนักวิทยาศาสตร์และค้นพบสิ่งที่น่าทึ่งเช่นนี้!
เดาว่าเราควรจะขอบคุณห่านที่ให้อึด้วยเช่นกัน
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารเอซีเอส โอเมก้า-
