進化思維如何改變醫(yī)學(xué)?
“進化”一詞似乎只有在談?wù)摎v史長河時才出現(xiàn),但實際上,它每天都在影響著人們的健康。
舉例來說,抗生素耐藥性的演變,其實就屬于進化范疇的問題,而肥胖等現(xiàn)代健康問題的增加,也可追溯到進化原理。
發(fā)表在最新一期《科學(xué)前沿》上的一篇文章,就向人們展示了如何將進化觀點應(yīng)用于醫(yī)學(xué)去治療疾病。美國哈佛大學(xué)進化生物學(xué)家芭芭拉·納特森—霍洛維茨博士指出,進化醫(yī)學(xué)有望改變?nèi)藗儗ι「吹睦斫猓⒃鰪娙藗儽Wo健康的能力。
加州大學(xué)洛杉磯分校丹尼爾·布魯姆斯坦則表示,當(dāng)今的目標(biāo)正是推動生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新并讓公共衛(wèi)生措施更為有效,范圍將涵蓋從傳染病、流行病到癌癥、糖尿病和心血管疾病等所有領(lǐng)域。
克服化療和抗生素耐藥性
耐藥性是一個亟待解決的全球性健康威脅。由于細(xì)菌和癌細(xì)胞自然適應(yīng)了藥物治療,新的耐藥變體不斷出現(xiàn)。目前只有通過生產(chǎn)新的抗生素和開發(fā)癌癥療法來解決這個問題,但這都是臨時且昂貴的解決方案。
受進化啟發(fā)的策略可打破這個循環(huán)。
例如,“反進化”藥物可阻止細(xì)菌相互共享耐藥基因,“抗抗生素”則是另一種創(chuàng)新策略。在醫(yī)院里,當(dāng)給予血液的抗生素接觸到腸道中的無害細(xì)菌時,通常會發(fā)生抗生素耐藥性感染,導(dǎo)致抗生素耐藥菌株進化和傳播。而在腸道中阻斷這些藥物的口服“抗抗生素”可預(yù)防這種情況。
就癌癥而言,稱為“滅絕療法”的進化分支可幫助解決化療耐藥性問題。布魯姆斯坦解釋說:“消滅一個種群的有效方法是首先通過生態(tài)災(zāi)難大量減小其規(guī)模,就像流星撞擊恐龍一樣;然后用第二次災(zāi)難殺死剩下的人,就像流星之后的饑荒。”
“滅絕療法”將這一原則轉(zhuǎn)化為臨床策略;颊呦冉邮芨邉┝康囊环N抗癌藥物以減小腫瘤大小。但在耐藥性有機會出現(xiàn)之前,第一種療法將被另一種療法取代,以殺死剩余的癌細(xì)胞。
利用生物多樣性推動創(chuàng)新
自然界生物多樣性中,許多進化相關(guān)的治療策略,可能隱藏在眾目睽睽之下。
“長頸鹿的血壓是所有動物中最高的,但它們不會遭受高血壓損害,大象和袋獾也很少得癌!被袈寰S茨說,“保護這些動物免患人類絕癥的生物學(xué)原理是什么?人們還沒有充分洞察和利用其中的奧秘”。
布魯姆斯坦呼吁對自然界中疾病脆弱性和抵抗機制進行系統(tǒng)的映射,創(chuàng)建這樣的一個數(shù)據(jù)庫,可在10年內(nèi)幫助人們識別其獨特特征,并最終導(dǎo)致新的臨床治療方法。
改善公共衛(wèi)生措施
進化原則還可指導(dǎo)更有效的公共衛(wèi)生政策。霍洛維茨指出,心血管疾病、低生育率和其他常見的現(xiàn)代病癥通常被視為“生活方式”疾病,目前倡導(dǎo)的是將責(zé)任完全推給個人的干預(yù)措施,例如鍛煉和飲食改變。然而,這種方法并不總是奏效?茖W(xué)家認(rèn)為,基于進化的公共衛(wèi)生政策將側(cè)重于改善生態(tài)條件。
布魯姆斯坦則認(rèn)為,不要在一個人40歲時去治療糖尿病,而是要在童年時期進行“投資”。生命早期干預(yù)的政策,可對一個人未來的健康和福利產(chǎn)生巨大而積極的影響。
以進化為靈感的“健康路線圖”
進化論觀點已進入公眾和政治議程。一些國家限制抗生素的使用并對含糖飲料征稅。然而科學(xué)家強調(diào),實現(xiàn)進化醫(yī)學(xué)的全部潛力需要更大的投資和跨學(xué)科合作。
關(guān)于進化的見解,其實具有巨大但尚未實現(xiàn)的潛力,其可幫助人類更好地去理解和應(yīng)對各種生命及環(huán)境威脅,科學(xué)家們?nèi)缃竦呐,正為基礎(chǔ)生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、創(chuàng)新生物學(xué)和更行之有效的公共衛(wèi)生措施的誕生,提供寶貴的路線圖。(張夢然)