题已经受到无数科学家的关注,并耗费了大量的资金。细胞内部发生了什么变化,把细胞的正常增长变成不可控制的癌症?
答案一定是多种多样的。因为癌症本身就呈现出多种形态,其病源、发病过程、控制其生长或退化的因素各有差异,所以一定有各种对应的原因。但是,潜藏在众多表象之下的可能只是细胞的基本损伤。各地都在进行研究,有的甚至不是针对癌症的研究,但是我们能从这些研究中看到一丝曙光,未来我们终将破解眼前的问题。
我们再一次发现,只有观察生命的最小单位(细胞和染色体),才能获得更大的视角,以破解迷局。在这个微观世界里,我们需要找到使细胞神奇的运行机制脱离正常轨道的各种因素。
关于癌细胞起源的最著名理论是由德国生物化学家、马克斯普朗克细胞生理学研究所奥托·沃伯格教授提出的。沃伯格一生都致力于细胞内部氧化过程的研究。凭借丰富的研究经验,他清晰地解释了正常的细胞恶化的过程。
沃伯格认为,不论是辐射,还是化学致癌物,都是通过破坏正常细胞的呼吸起作用的,从而也就使细胞失去了能量。反复地小剂量接触会导致这种后果,一旦造成影响,就不能再恢复。没有被遏制呼吸的毒素直接杀死的细胞会很艰难地补充失去的能量。这些细胞不能继续大量生产ATP的神奇而有效的循环,不得不回到一个原始而低效的方法——发酵。凭借发酵作用维持生产的努力会持续很长一段时间。后来的细胞分裂会使这种发酵呼吸方式传递下去。一旦细胞失去了正常的呼吸能力,就再也恢复不了,一年不行,10年甚至更长时间也不行。但是,为了补充失去的能量,幸存的细胞会一点一点地通过增加发酵继续存活。这是达尔文式的斗争,只有适应能力最强的才能生存下来。最后,这些细胞会达到一种发酵作用取代呼吸的状态。此时,正常的细胞也就彻底变成了癌细胞。
沃伯格的理论解释了其他很多令人困惑的问题。大部分癌症潜伏期长,是因为在无数的细胞分裂期间,呼吸作用首次遭到破坏后,发酵作用慢慢增加。不同的物种,发酵作用的速度也不同,因而所需时间也有所变化:老鼠的时间较短,癌症会很快出现;人类的时间较长(可能要几十年),病变的发展十分缓慢。
沃伯格的理论还解释了为什么重复的小剂量接触比一次性大剂量接触更加危险。后者可能马上把细胞杀死,而小剂量接触后,一些细胞会在受到损伤的情况下存活下来。幸存的细胞最终会发展成为癌症。这就是不存在致癌物质“安全”剂量的原因。
根据沃伯格的理论,我们还可以解释另一种难以理解的现象: