癌症可怕而又神秘,在试图了解它,以及更好地攻克它的过程中,我们发现了一个直到现在都没有解决的生物悖论,鲸鱼似乎对癌症有免疫力。这就很难说通,一种生物越大,它患癌症的几率应该越大,要了解其中原因我们首先要了解癌症的本质。
我们的细胞是由数亿零部件组成的“蛋白质机器人”,它们只能通过化学反应来完成生物结构的合成与分解,维持新陈代谢以获取能量,或是进行几近完美的自我复制,我们称它们为复杂化学反应途径。它们是一个又一个的生化网络,互相交织彼此堆叠,对于其中的大部分仅凭人类的头脑很难理解,但它们依旧运作得很好,直到出现了问题。数千个网络中发生了数以万亿计的反应,问题不在于是否会出错,而是何时会出错,量变引起质变,长堤溃于蚁穴。为了防止反应失控,我们的细胞有诱发自杀的开关。但这些开关并非万无一失。如果失败了,细胞就有可能转变为癌细胞。大部分癌细胞会被免疫系统快速杀死。但这是一个数字游戏,如果给了足够的时间,细胞就会累积足够多的错误,总有一些逃过法眼并越复制越多。
所有动物都不得不面对这个问题。一般来说,动物的细胞大小是一样的,老鼠的细胞不比你的小,只不过是总量较少且寿命更短。更少的细胞和更短的寿命意味着,反应过程出错或是细胞变异的几率更小,或者至少应该如此。人类的寿命是老鼠的50倍,拥有的细胞数量是老鼠的倍,但人类和老鼠得癌症的概率却基本相同。蓝鲸拥有的细胞数量大约是人类的倍,但好像从来不会得癌症。这就是佩托悖论。其令人费解的地方在于,鲸鱼的癌症发病率远远低于应该的发病率。
科学家认为有两个主要原因可以解释这个悖论:进化和超肿瘤。
解释一:进化或是变成一团肿瘤
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随着6亿年前多细胞生物的发展,动物变得越来越大,细胞数量也越来越多,因此细胞被破坏的机会也就越来越多。但癌症不仅是发生那么简单,它是一个涉及到某一细胞内几个特定基因的不同错误与突变的过程,这些基因被称作原癌基因。有的突变会使细胞发展出隐藏自身的能力,有的会发出需求资源的信号,还有的会导致快速增殖。但这些原癌基因有一种拮抗物,抗癌基因,它们能防止发生严重的突变,或者当细胞无法修复时会命令细胞自杀。事实证明大型动物的抗癌基因是有增加的,正因如此大象得癌症所需的细胞突变,要比老鼠多,并非能够免疫而是抗性增强了。
解释二:超肿瘤
超肿瘤就是肿瘤的肿瘤。癌症可以认为是一种合作上的失败。正常来说,细胞共同合作组成生物结构,比如器官、组织或是免疫系统的各部分等,但癌细胞非常自私,只会顾及它们自身的短期利益。癌细胞能从身体偷取的营养量是限制其生长的因素,所以肿瘤细胞欺骗身体,让其直接在肿瘤上建造新的血管以喂养这个杀死自己的凶手,这样的情况下癌细胞的天性可能会让它们毁灭自我。
癌细胞天生不稳定,所以它们可以持续变异,有些会比同类变异得更快。如果这样持续了一段时间,在某个时刻原始癌细胞的某一代复制品中的一个,可能突然再次把自己当成了独立个体,然后停止之前的合作,也就意味着像人体一样,原始的肿瘤突然变成了敌人,要为同样的稀缺营养和资源而战,那么新变异的细胞就会产生超肿瘤。恩将仇报,它们切断了以前伙伴的血液供应,这样就会饿死原始的癌细胞,这个过程会多次重复,而这会防止癌症成为大型有机体的麻烦。大型动物的超肿瘤有可能比我们知道的更多,它们也许还没大到引起注意。这也说得通,一个两克重的肿瘤占老鼠体重的10%,而对于人类占比少于0.%,到了蓝鲸仅占比0.000%。三个肿瘤都需要相同数量的细胞分裂,并且有相同数量的细胞,所以一头年老的蓝鲸可能浑身都有微小的癌症,但它影响微乎其微。
还有其他针对佩托悖论的解释,比如不同的代谢率,或是不同的细胞结构,但目前我们并不清楚,科学家们正在研究这个问题,弄清楚大型动物对这种最致命的疾病之一的抵抗力从何而来,或许能开拓通向新治疗方法的道路。
癌症从来都是一个挑战,希望有一天我们可以会最终战胜它!