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控制细胞生长的开关
发布时间:2024-12-04
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婴儿长大成人,或者成年人长出新的组织,都意味着有新的细胞生成。细胞数量增加的主要途径是分裂,也就是细胞一分为二。只要细胞能够一直有序地生长和分裂,一切都会正常。

但是,有时候细胞在分裂时会失去控制,比如在该停止的时候仍然继续分裂,就像汽车开得太快而失控,糟糕的事情就会发生。如果细胞的生长和分裂无法正常停止,肿瘤就会产生。当肿瘤越长越大,危害到正常的身体功能,就成了癌症。

细胞的生长由基因控制,它们分为两类:一类基因告诉细胞要分裂,被称为原癌基因,另一类基因告诉细胞不要分裂,被称为肿瘤抑制基因。它们的工作就像电灯的开关,一类基因打开开关,而另一类基因关闭开关。

原癌基因和肿瘤抑制基因之间的协作可以达到校准细胞周期的作用,它们可以保证细胞按照正常的速度分裂,不能太快,也不能太慢。这个过程就像手表一样,它的时间经过准确校准。

基因的错误

在细胞分裂前,DNA会进行复制,复制的过程若出现错误,被称为突变,就是DNA的序列发生了改变。细胞分裂是受原癌基因和肿瘤抑制基因精确控制的,它们中的任何基因的突变都会打乱细胞周期。

有两类与癌症相关的突变。一类突变是肿瘤抑制因子失去了原有的功能,细胞会持续分裂,这类突变是失去功能突变。还有一类突变会造成原癌基因的过度活跃,即获得功能突变。这类突变会造成蛋白质过度活跃,即获得功能突变,这时原癌基因一直处于“开”的位置,不断刺激细胞分裂,就变成了癌基因。

只有当原癌基因出现获得功能突变,并且肿瘤抑制基因出现失去功能突变,细胞得到不断分裂的信号,而且没有信号让它们停止分裂,癌症才会发生。

造成癌症的基因突变可以是自发的,也可以遗传自父母的,它们分别被称为偶发突变和家族性突变。

未来癌症的基因治疗

在每个人的基因组中都有很多不同类型的原癌基因和肿瘤抑制基因。对科学家而言,要实现基因治疗首先要了解这些基因在癌症形成中的作用。现在,了解一个人的基因组序列已经成为可能,科学家可以研究许多人的基因组序列,来确定每个肿瘤抑制基因或原癌基因含有多少可以导致癌症的突变。一旦了解了这些基因的特征,就可以通过进一步的风险评估来制定治疗方案。

比如,大肠癌的发生与至少7个基因相关,它们中的任何一个发生突变都会导致大肠癌。突变造成的DNA错误可以通过DNA测序来进行排查。如果发现这些基因发生了突变,就可以提前采取措施,并增加癌症检测的频率。越早检测到癌症,治疗的成功率就越高。

既然我们可以锁定具体的基因,那么是不是也可以进行基因治疗?当肿瘤抑制基因或原癌基因发生突变的时候,尝试修复基因本身?基因疗法的目的是修复基因,或者至少恢复细胞制造基因产物的能力。比如,在未来,如果基因检测的结果表明某人携带有缺陷的基因,科学家就可以利用载体把完好的基因带入细胞,从而替代这些有缺陷的基因。

如果我们能够更充分地了解原癌基因和肿瘤抑制基因的特征,同时基因疗法更加完善,困扰人类的癌症很多都可以被击败。