研究者们对大象的基因进行了分析,果真发现了问题的关键:一种能起到抑癌作用的基因,名叫TP53。这就需要肿瘤抑制基因,TP53基因正是对付这些损伤的关键。TP53会编码产生一种P53蛋白,负责监控基因的完整性。一旦发现不可救药,TP53就会毫不犹豫地宣判异常细胞的死刑,启动凋亡程序,诱导相应细胞“自杀”,避免发生癌变。正常工作的TP53基因可以将绝大部分癌变扼杀在萌芽之中。此外,大象的血细胞对DNA损伤异常敏感。......
2023-10-28
既然大象的抗癌能力这么强,我们能不能跟它借个基因,用来提高自己的防癌水平呢?
也许,可以通过基因技术,给自己多加些TP53的拷贝?或者,合成些含抑癌基因的生物药剂,通过服用的方式,将这些基因整合到自己的基因组当中,让它们为我所用?
想法固然美好,但是通过传统医学方法让人类基因发生改变,几乎是不可能的事。
从微观层面来说,DNA突变主要发生在细胞核里,靠口服药物摄入一般是到达不了的。况且,人体细胞数量以万亿记,要把包含1173个碱基对的TP53基因放到这么多细胞的染色体中,需要很多技术的综合运用,此外还有成本是否可接受,难度可想而知。
不过,近期的研究给了我们一丝希望。美国犹他大学的基因学家们成功合成了许多TP53基因,并将它们注射到人类细胞里。他们发现:接纳了这种合成基因的人类细胞,在DNA损伤机制被触发后的死亡数量明显增加。这么看来,导入这种基因,可以提升人类细胞对DNA损伤的敏感性。
但是,这些研究成果要真正转化为癌症疗法,估计还需要等上若干年。我们应该充分认识到,癌症的发生机制是非常复杂的,基因仅仅是其中一个因素而已。癌症的发生跟遗传基因、环境、心情、饮食、生活方式等多种因素有关。所以,要想预防癌症,得从各个方面入手。
而且,大型哺乳动物抗癌也不光靠TP53基因。英国利物浦大学的霍奥·佩德罗·德·马加拉斯教授通过测序弓头鲸基因组,指出小须鲸、弓头鲸等的基因组虽然不含TP53基因额外拷贝(与人类一样只有一个TP53基因),但仍然可以通过其他基因来抵御癌症侵扰(如核酸切除相关基因ERCC1,细胞周期相关基因PCNA,细胞受体基因MAPK及LAMTOR1)。这就是大象和弓头鲸的细胞数量分别是人的100倍和1000倍,但患癌症的风险却没有线性增长的原因。
伦敦癌症研究所的癌症生物学家梅尔文·格里夫斯认为,大型动物在体形变大的过程中,行动也变得越来越迟钝,新陈代谢和细胞分裂的速率随之降低。或许,这也是它们患癌概率低的原因之一。格里夫斯还表示,保护机制只能提供一定的帮助。如果大象也学会了吸烟或者饮食不健康,恐怕这些保护机制就不一定能抵御癌症了。
虽然我们暂时不能拥有如大象一般强大的基因组,但是目前很多关于癌症的风险因素已被发现:紫外线暴晒、吸烟、酗酒、甲醛超标、烧烤、熬夜、肥胖等多种现代社会常见的问题都会让人罹患癌症的概率增加。
所以,与其羡慕大象的基因,不如从今天开始,养成健康的生活习惯。
参考资料
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2. M.Tollis,A.M.Boddy,C.C.Maley.Peto's Paradox:how has evolution solved the problem of cancer prevention?[J].BMC Biology,2017,15(1):60.
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【注释】
[1]肿瘤发生的经典学说是1953—1954年提出的累积突变学说,然而这种经典模型正在受到大量挑战。近年来有研究认为肿瘤的发生是受进化压力的影响:当健康的组织生态系统发生变化,如老化、受吸烟或者其他压力影响时,癌变细胞可迅速适应变化后的环境,并在自然选择中一代又一代传承。
[2]据世卫组织报道,现在人类近1/6的死亡是由癌症造成的。
[3]大象是现存世界上最大的陆地栖息的哺乳动物。亚洲象肩高3.7~4.1米,体重3吨~5吨;非洲象肩高4.3~4.5米,体重5.5吨~8吨。这两种象寿命均为70岁左右,有记录可查的最长寿大象活了86岁。
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