从远古生物、大象和老鼠说起癌症为什么会存在?
据外国媒体报道,癌症是死亡的同义词,它严重影响人类健康和生命,吞噬着无数年轻患者的生命,折磨着我们亲人晚年的生活。从生物学的角度来看,为什么癌症存在?有什么好的治疗方法吗?进化是肿瘤行为的核心。通过了解癌细胞进化的原因,科学家可能会找到治疗癌症的最新方法。
为什么癌症存在?来自古代生物,大象和老鼠
癌症可以追溯到7亿多年前。
为了找出人类患癌症的原因,我们回到古代进行研究。大约7亿年前,地球上的生命经历了永久性的变化。
在地球形成的最初几十亿年里,单细胞生物占据了整个地球。随着生物的不断进化,单细胞开始结合在一起,导致多细胞生物的出现。
多细胞生物有许多优点。细胞为了一个共同的目标结合在一起。数万亿个细胞的组合使我们能够拥有复杂的身体结构,比如人脑。
但是成为一个多细胞生物也要付出代价,其中之一就是癌症!当多细胞体出现问题时,肿瘤细胞失去感知周围环境和与附近细胞合作的能力,开始不受控制地生长并逐渐失去功能,在体内持续扩散和生长,破坏器官功能并最终导致死亡。
起初,癌细胞的行为像吵闹的婴儿,忽略了其他细胞在它们周围努力工作的事实。癌细胞不会恢复正常工作模式。它们像原始单细胞生物,具有原始细胞的某些特征,如肠道内壁和其他部位的细胞。正常情况下,它们都在原地工作。然而,当身体癌变时,这些细胞会像单细胞生物一样移动和扩散。
人类的DNA承载着古代单细胞的遗产。
当早期的多细胞生命进化时,一些细胞不得不放弃独立增殖并专注于其他任务。在每一个多细胞生物的遗传密码中,都有关于如何独立和无限期分裂的信息,就像单细胞的祖先一样。
然而,大多数时候这种信息被抑制,只有一些细胞可以被重新激活,开始增殖和独立于其他细胞分裂。
为什么癌症是一种持续困扰人类健康的疾病?
如果癌症从复杂生命的开始就存在,为什么人类没有进化出抵抗癌症的能力?
答案是大多数癌症发生在生育期之后——有机体将遗传基因传给下一代,这意味着在晚年易患癌症的遗传基因也可以传给后代。
癌症隐藏在进化过程中。对于癌症来说,进化并不是完全放松的。我们的身体有许多预防癌症的策略。所有多细胞生物都有TP53肿瘤抑制基因,这是防止细胞异常增殖的关键基因之一。例如,鲸鱼和大象等动物尤其擅长抑制癌症。
令人惊讶的是,由于癌细胞的体积很大,人们认为动物体内的细胞越多,致癌的可能性就越大,但事实并非如此。
目前,科学家希望将鲸鱼和大象对癌症惊人的抵抗机制应用到癌症患者的治疗过程中。这一机制与TP53肿瘤抑制基因的功能密切相关。鲸鱼和大象比大多数多细胞生物拥有更多的TP53基因拷贝。
科学家们正在研究如何从大象体内分离TP53基因产生的蛋白质,并将最终使用这种方法成功抗癌。
人口文化可能影响癌症
如果癌细胞一直潜伏到人类生殖年龄结束,但在绝经结束后癌症的可能性不会显著增加,这是一个非常复杂的过程,“祖母假说”可以部分解释这一现象。老年妇女在抚养他们的孙辈中起着非常重要的作用。他们为他们的孙辈提供生命支持。因此,进化选择一直在促进癌症抑制基因在绝经后继续存在。一般来说,女性比男性更能应对癌症,对治疗的反应也更好。
老年女性和女性在人口中扮演重要角色,这可能是她们长寿和抗癌的原因之一。
进化生态学启发下的治疗方案
作为一个生态系统,人体的进化是持续的,对癌症的研究也必须改变它的计划。
早期对前列腺癌的研究表明,受进化生态学启发的治疗方案明显优于传统治疗方案。森林的比喻用来解释这一点:森林中失控的老鼠代表人体中的癌细胞。如果猫头鹰进入这片森林,只有那些生活在远离开阔地带的老鼠才能生存和繁殖,从而使它们的后代避开猫头鹰。
癌症治疗可以消除大多数癌细胞,而剩余的癌细胞就像森林中的老鼠,最容易繁殖,对治疗最有抵抗力。如果我们把蛇引入森林,躲藏的老鼠将失去它们的优势。在蛇和猫头鹰捕食者的共同作用下,老鼠很可能被消灭。
森林掠食者和猎物之间的动态关系可以应用于癌症治疗。例如,我们可以首先使用免疫疗法来治疗癌症。一旦我们抑制了肿瘤的进一步发展,我们就可以引入一种额外的方法——化疗,并最终消除恶性肿瘤细胞。通过了解癌症的根本原因,科学家们正在积极探索癌症的新疗法。
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