从“抗抗生素”到“灭绝疗法”进化思维如何改变医学?

进化医学可改变生物医学和公共卫生观点。图片来源:《科学前沿》

科技日报记者 张梦然

    “进化”一词似乎只有在谈论历史长河时才出现,但实际上,它每天都在影响着人们的健康。

  举例来说,抗生素耐药性的演变,其实就属于进化范畴的问题,而肥胖等现代健康问题的增加,也可追溯到进化原理。

  发表在最新一期《科学前沿》上的一篇文章,就向人们展示了如何将进化观点应用于医学去治疗疾病。美国哈佛大学进化生物学家芭芭拉·纳特森—霍洛维茨博士指出,进化医学有望改变人们对生病根源的理解,并增强人们保护健康的能力。

  加州大学洛杉矶分校丹尼尔·布鲁姆斯坦则表示,当今的目标正是推动生物医学创新并让公共卫生措施更为有效,范围将涵盖从传染病、流行病到癌症、糖尿病和心血管疾病等所有领域。

  克服化疗和抗生素耐药性

  耐药性是一个亟待解决的全球性健康威胁。由于细菌和癌细胞自然适应了药物治疗,新的耐药变体不断出现。目前只有通过生产新的抗生素和开发癌症疗法来解决这个问题,但这都是临时且昂贵的解决方案。

  受进化启发的策略可打破这个循环。

  例如,“反进化”药物可阻止细菌相互共享耐药基因,“抗抗生素”则是另一种创新策略。在医院里,当给予血液的抗生素接触到肠道中的无害细菌时,通常会发生抗生素耐药性感染,导致抗生素耐药菌株进化和传播。而在肠道中阻断这些药物的口服“抗抗生素”可预防这种情况。

  就癌症而言,称为“灭绝疗法”的进化分支可帮助解决化疗耐药性问题。布鲁姆斯坦解释说:“消灭一个种群的有效方法是首先通过生态灾难大量减小其规模,就像流星撞击恐龙一样;然后用第二次灾难杀死剩下的人,就像流星之后的饥荒。”

  “灭绝疗法”将这一原则转化为临床策略。患者先接受高剂量的一种抗癌药物以减小肿瘤大小。但在耐药性有机会出现之前,第一种疗法将被另一种疗法取代,以杀死剩余的癌细胞。

  利用生物多样性推动创新

  自然界生物多样性中,许多进化相关的治疗策略,可能隐藏在众目睽睽之下。

  “长颈鹿的血压是所有动物中最高的,但它们不会遭受高血压损害,大象和袋獾也很少得癌。”霍洛维茨说,“保护这些动物免患人类绝症的生物学原理是什么?人们还没有充分洞察和利用其中的奥秘”。

  布鲁姆斯坦呼吁对自然界中疾病脆弱性和抵抗机制进行系统的映射,创建这样的一个数据库,可在10年内帮助人们识别其独特特征,并最终导致新的临床治疗方法。

  改善公共卫生措施

  进化原则还可指导更有效的公共卫生政策。霍洛维茨指出,心血管疾病、低生育率和其他常见的现代病症通常被视为“生活方式”疾病,目前倡导的是将责任完全推给个人的干预措施,例如锻炼和饮食改变。然而,这种方法并不总是奏效。科学家认为,基于进化的公共卫生政策将侧重于改善生态条件。

  布鲁姆斯坦则认为,不要在一个人40岁时去治疗糖尿病,而是要在童年时期进行“投资”。生命早期干预的政策,可对一个人未来的健康和福利产生巨大而积极的影响。

  以进化为灵感的“健康路线图”

  进化论观点已进入公众和政治议程。一些国家限制抗生素的使用并对含糖饮料征税。然而科学家强调,实现进化医学的全部潜力需要更大的投资和跨学科合作。

  关于进化的见解,其实具有巨大但尚未实现的潜力,其可帮助人类更好地去理解和应对各种生命及环境威胁,科学家们如今的努力,正为基础生物学、生物医学、创新生物学和更行之有效的公共卫生措施的诞生,提供宝贵的路线图。

本文来源于:中国科技网