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大象很少患癌症,现在我们知道原因了

了解大象的基因密码如何能带来癌症的治愈方法及其对人类健康的影响。

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图片来源:mariait/Shutterstock

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癌症的治愈方法是否隐藏在大象的基因密码中?

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考虑到它们的体型和长寿,这些巨大的哺乳动物患癌症的几率要低得多。这是牛津大学流行病学家理查德·佩托(Richard Peto)普及的一个现象,称为佩托悖论,即大型动物患癌症的几率较低,尽管它们拥有指数级数量的细胞可能发生突变。现在,研究人员认为他们找到了原因,这可能为人类带来丰厚的回报。

多多益善

“大象的体型是人类的 100 倍,”资深合著者 Joshua Schiffman 博士说。“它们本应因癌症而纷纷死亡并灭绝。但它们患癌症的几率更低。”

犹他大学亨茨曼癌症研究所和亚利桑那州立大学的研究人员,在动物园和马戏团的帮助下,花了几年时间研究大象有什么防护措施可以防止患上这种疾病。Schiffman 是一名儿科肿瘤学家,犹他大学儿科教授,也是该大学亨茨曼癌症研究所的研究员。他曾与患有家族性癌症的患者合作,特别是那些患有李-弗罗梅尼综合征的患者。

大多数人有两个编码 p53 的基因拷贝——Schiffman 称之为“基因组的守护者”的蛋白质。患有李-弗罗梅尼综合征(一种遗传性癌症易感综合征)的人只有一个能工作的拷贝来编码这种超级英雄蛋白,它可以介入修复损伤或杀死即将癌变的细胞。Schiffman 说,如果没有基因组守护者的及时干预,患有李-弗罗梅尼综合征的人在一生中几乎有 100% 的几率患上癌症。

大象的出现

大象有 40 个编码 p53 的基因拷贝:两个是正常的,Schiffman 说,还有 38 个有一些变异,这些变异经过数千年的演化被插入并保留在大象的 DNA 中。他和资深合著者、亚利桑那州立大学的进化生物学家 Carlo Maley 推测,大象的 p53 修复细胞的速度会比人类快。

但这并不是他们发现的。

Joshua Schiffman 是犹他大学亨茨曼癌症研究所的儿科肿瘤学家。(图片来源:犹他大学健康科学中心)

犹他大学健康科学中心

Joshua Schiffman 是犹他大学亨茨曼癌症研究所的儿科肿瘤学家。(图片来源:犹他大学健康科学中心

“我们仔细看了我们的结果,”Schiffman 说。“我们看到的令人震惊,但却很有道理。”

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修复率相似,但在大象身上,基因组守护者加强了其攻击的另一种方式:细胞凋亡。Schiffman 说,对大象来说,“我们不患癌症至关重要,与其试图修复它(可能导致细胞分裂并癌变),不如采取终极保护措施——彻底清除受损细胞。”

Schiffman 及其团队于周四在《美国医学会杂志》上发表了他们的研究结果。

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跨物种

下一步是看看 p53 是否能在不同物种之间发挥作用。他说,引入额外 p53 基因拷贝的小鼠细胞似乎对癌症产生了一定的抵抗力。Schiffman 说,现在在实验室里,他们正在将大象的 p53 基因导入李-弗罗梅尼细胞中,观察会发生什么。

“我们正努力成为先驱,利用这些发现来进行精准医疗,”Schiffman 说。

他认为可能有一种药物可以模仿 p53 的作用,或者有一种方法可以将这些基因传递给有患癌风险的人,或者已经患癌的人,以治疗或治愈疾病。他希望在未来三到五年内能进行临床试验。这项工作已经为他与患者交流提供了一个新工具。

“当我面对一个被诊断患有这种综合征的病人时,他们几乎肯定会患上癌症,”他说。“但那一刻,我能告诉他们大象不患癌症,我们正在与动物园和马戏团合作,从大象身上学习,希望有一天你再也不用患癌症。”

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然后,他说,孩子们开始微笑、大笑,并谈论他们想去动物园。

“我们正在全力以赴,”他说。“一个患有癌症的孩子就太多了。”

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