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进化革命:一种新的癌症理论

保罗戴维斯知道癌症研究有什么问题:太多的现金和太少的预见尽管投入数十亿美元用于对抗这种疾病,它仍然是一个不可思议的敌人“有这种假设,你可以通过向它投钱来解决问题,”他说,“你可以用自己的方式解决问题”亚利桑那州立大学(ASU)的理论物理学家戴维斯 - 因此在某种程度上是癌症领域的闯入者 - 他有一个更好的主意“我相信你有思考你的解决方案“在花费数年思考癌症的过程中,戴维斯提出了一种理解它的激进方法他理论认为癌症是一种早期的进化回归,在复杂的有机体出现之前当一个人他认为,他们的细胞从目前复杂而复杂的状态退化,变得更像十亿年前流行的单细胞生命相关:巨蟹座和孩子 - 是edical marijuana的答案

但是,虽然一些研究人员对癌症是一种进化回归或者原始性的理论很感兴趣,但更多的人认为它是愚蠢的

这种理论认为我们的细胞从他们目前的形态中恢复过来 - 这是一个复杂的部分或肾脏或大脑 - 类似于藻类或细菌的原始状态,这一概念对于许多科学家来说似乎是荒谬的然而渐渐地,证据显示戴维斯可能是对的如果他是 - 如果癌症真的是我们细胞的疾病就像他们以前的单细胞祖先一样 - 那么目前的治疗方法可能都是错的戴维斯在2007年接到生物学家安娜巴克的电话时从未考虑过研究癌症当时,巴克是国家的副主任

癌症研究所,她告诉戴维斯一个新的倡议,寻求将物理科学 - 化学,地质学,物理学等知识和见解带入癌症研究由NCI资助的网络于2009年开始,包括12个机构,这是癌症外人交流和扩大关于疾病的非常规见解的机会戴维斯在亚利桑那州立大学建立物理科学和癌症生物学融合中心的建议是为网络选择习惯于询问物理学中最基本的问题 - 宇宙是如何开始的

生活是如何开始的

- 戴维斯决定采取与人类最可怕的疾病之一相似的方法他开始时只做两个简单的询问:什么是癌症,为什么它存在

尽管有数十年的研究和超过一百万篇关于奇怪的,不受控制的细胞生长的科学论文,我们称之为癌症,没有人能够解开这些基本的谜团

在这些幻灯片中看到本周所有最好的照片对戴维斯来说,关于癌症的起源是它在多细胞生命中很常见;也就是说,任何由几种细胞组成的生物体,而不仅仅是一种细胞,如细菌这种疾病在很多物种中发生的事实表明它必须在人类存在之前很久就已经进化出“癌症”,戴维斯说,“非常深嵌入多细胞生命的方式“2014年,例如,由基尔大学进化生物学家托马斯博世领导的德国研究小组在两种水蚤中发现了癌症,这是最早从单一物种进化而来的生物之一细胞原始物种“癌症与地球上的多细胞生命一样古老,”博世当时表示正在进行有丝分裂细胞分裂的癌细胞的彩色透射电子显微镜(TEM)Getty /科学图片库癌症是进化回归的证据超越无处不在的疾病肿瘤,戴维斯说,就像单细胞生物一样,与哺乳动物细胞不同,例如,癌细胞不能编程死亡,使它们有效地免疫rtal此外,肿瘤可以在极少的氧气下存活To Davies和他的团队,其中包括澳大利亚天体生物学家Charles Lineweaver和亚利桑那州立大学的生物信息学专家Kimberly Bussey,这一事实支持了癌症出现在10亿到15亿之间的观点

几年前,当大气中的氧气含量极低时阅读更多:大遗传学和癌症患者数据的战争肿瘤的代谢也与正常细胞不同 他们将糖转化为能量非常快,产生乳酸,这种化学物质通常是在没有氧气的情况下发生的代谢所致

换句话说,癌细胞发酵,科学家不知道为什么这种现象被称为Warburg效应,以奥托·沃伯格命名,这位德国生物化学家因其在氧气和新陈代谢方面的发现而在1931年获得诺贝尔奖

高达80%的癌症表现出华宝效应研究人员知道许多癌症依赖于华宝效应来维持生存,但他们不会我知道为什么戴维斯,肿瘤代谢的奇怪方式也谈到了癌症的古老历史:他们表现得好像没有氧气可用恶性细胞也产生酸,马克·文森特,另一个原始理论的支持者说,创造了一个环境让人想起元古代时期的大气层,当生命首次出现在地球上时这两种生态学之间的相似性 - 在肿瘤内部和安东尼伦敦地区癌症中心的医学肿瘤学家Vincent是一位古老的星球领导者,他想知道输出酸是否是癌症细胞的“原始特征”癌细胞依赖这种醋环境来维持生存 - “[他们]可以使用这种酸来吃掉你的身体,“文森特说道,癌症是一种进化回归的理论,澳大利亚Peter MacCallum癌症中心的计算癌症生物学家David Goode和他的同事们发现基因存在于单细胞生物中,他们年老的指标在几种癌症类型的基因组中普遍存在,而后来出现的基因对于肿瘤生长和功能不太重要如果癌症是从现在到过去生命形式的逆转,是什么触发了转换呢

戴维斯认为,当身体受损或受到压力时,回归就开始了

他使用计算机遭受硬件故障的类比并以安全模式启动癌症遵循相同的模式伤害,然后是单细胞“安全模式” - 戴维斯,但是例如,DNA复制中的错误而不是硬件问题,由戴维斯说,癌症“是一种具有非常古老根源的防御机制”癌细胞从后生动物(动物)到原生动物(单细胞生物)的转变Goode说,“并非纯粹是随机变化的偶然结果”,生存需要将癌细胞推向更原始的基因组“恢复到更原始的状态有助于肿瘤细胞不仅分裂更快,而且适应它所面临的持续的环境压力,“古德说这种观点与目前的癌症范式完全不同,后者认为癌症是遗传性疾病遗传性异常或自发性不可预测的遗传改变,有时由环境致癌物质引起,产生导致细胞内正常运作的基因版本出现问题有时,负责信号传导细胞分裂的蛋白质可能永远不会关闭

有时,细胞死亡信号永远不会到达研究人员发现由于这些遗传变异导致数十条途径出现问题最近的药物开发工作重点关注那些阻止细胞分裂,迫使其死亡或以其他方式阻止肿瘤生长的途径结果已经混合这些药物中的一些延长了生命,例如那些针对乳腺癌HER2突变,肺癌ALK突变和黑色素瘤BRAF突变的癌症然而,所谓靶向治疗的益处微薄,但2004年至2013年癌症死亡率下降了约13%根据NCI的数据,总体数字仍然令人震惊2016年,估计有1700万人被诊断出来在美国,患有癌症和近60万人死于这种疾病了解更多:地理癌症集群猖獗但无法证明这些进展成本高昂自1990年以来癌症治疗支出增加了一倍以上,目前超过1250亿美元每年在美国,预计到2020年将达到1730亿美元每位患者每年可以轻松达到65,000美元的靶向治疗费用,但这些药物通常只能延长几个月的寿命戴维斯认为对靶向治疗的资金和狭隘的关注是错误的这些新药往往侧重于攻击癌症的优势而不是其弱点;它的肌肉而不是其致命的跟腱 例如,一种药物可能被设计用于阻止异常蛋白质,这种蛋白质允许细胞分裂而不会停止但是,戴维斯说,只要细胞分裂存在,就会对它产生威胁“生命已经有40亿年的发展时间对这些威胁的反应,“他说肿瘤非常擅长通过发展保持分裂能力的遗传异常来规避新药的压力癌症患者非常了解这种力量:许多曾经有效的疗法停止工作,因为肿瘤细胞成为抗性,最终耗尽所有治疗选择原始理论预示着新的方法以尽可能低的剂量给予肿瘤药物治疗可以阻止治疗抗性通路的进化,否则这些通路会使癌症扩散到身体周围“你不必摆脱它,“戴维斯说,”你只需要了解它并控制它“文森特设想利用癌症细胞的其他特征,如酸它们产生的环境及其对缺氧或缺氧的耐受性例如,由酸激活的药物可能靶向癌细胞而不是正常组织

通过靶向癌细胞代谢背后的力量,Warburg效应可以提供另一种攻击途径

来自正常过程的证据表明,癌症易受这项游戏计划的影响正在增加,纪念斯隆 - 凯特琳癌症中心总裁兼首席执行官克雷格汤普森最近推出了Agios Pharmaceuticals公司,该公司正在测试一种突变酶的药物,该酶能够驱动急性髓性白血病的新陈代谢

研究人员一直在研究对抗肿瘤的缺氧角度一项对转移性癌症小鼠的研究表明,纯氧或高压氧与高脂肪饮食和极低碳水化合物的饮食相结合,增加了生存时间

一些研究也显示了益处高压氧治疗但最初的数据尚未实质性,而且方法是仍被认为是一种缺乏严格临床证据的替代疗法没有科学研究深入研究开发肿瘤内的酸性环境作为一种治疗方法现代理论太新了,不能转化为有意义的护理进展治疗肺癌的放射疗法Manuel Litran / Paris Match / Getty许多肿瘤学家都怀疑,芝加哥大学的进化生物学家Chung-I Wu称其为“极端的立场”科学家们也批评戴维斯提到人类胚胎发育暂时残留的残缺“重演理论”器官 - 鳃,尾巴,卵黄囊 - 作为原始模型的支持“我被生物学界嘲笑,”生物学家Xionglei He及其同事在中国中山大学的戴维斯遗传分析说,研究发现,当多细胞基因失去其功能时,癌症会在整个身体内传播由于肿瘤与单细胞生物相似,但在他们的自然通讯研究中,作者强调癌症细胞不会从6亿多年前成为“原始祖先”

他们说,“反向进化”的概念是,只是一个总体框架,只是刺激癌症发展和成长的众多分层过程中的一个吴引用这项工作比戴维斯和文森特戴维斯的研究更加“受人尊敬”,并不反对“我的感觉是,谁关心

这个想法是从外部进来并提供一个全新的视角,“他说戴维斯认为批评主要植根于地域性和财务问题”癌症是一个数十亿美元的产业,已经运行了数十年有很多既得利益者“在NCI计划实施五年后,戴维斯现在由NantWorks资助,这是一家庞大的私人医疗保健公司,由科学家和亿万富翁投资人Patrick Soon-Shiong(他的财产改造乳腺癌药物紫杉醇更有效)所拥有

继续他的工作开发atavistic模型Mark Ratain,一位专注于芝加哥大学新药治疗的肿瘤学家,指出大多数现有疗法毒性太大,太昂贵,并且没有取得实际进展Ratain最近开办了一个非营利组织,价值癌症护理联盟(Cancer Care Consortium),测试降低癌症治疗成本的新药方案“我们必须为新药物腾出空间,”拉坦说,“和新颖的想法文森特在与戴维斯大致相同的时候首次获得了他的第一次观察,他也在追求理论,文森特将单细胞现象更进一步,相信癌症可能是它自己的物种

我们的健康细胞与癌症之间存在明显的差异那些看起来更像是跳过进化树而不是跳到另一个分支“在我看来,它似乎是一种不同的生命形式,”他说文森特承认DNA突变经常导致癌症,但他认为遗传范式是“非常不完整“无论回归范式最终是否会改善病人的生活,许多专家都看到了打破癌症心理障碍的价值”像我这样的肿瘤学家都失败了,“David Agus说,他是大学转型医学研究所的Lawrence J Ellison研究所的负责人加利福尼亚南加州与戴维斯共同撰写了一篇关于癌症新见解的必要性的论文“我们并没有真正做到这一点

对这种可怕的疾病的影响“戴维斯认为癌症的未来可能取决于这种古老的观点”事实是,“他说,”我认为我们正在做些什么“

2018-11-28 09:01:01

作者:兀官惶驽