細胞凋亡進程啟動後,內部鈣離子濃度升高,細胞開始劇烈收縮,細胞核內部所有染色體堿基序列會被新合成的特種蛋白酶剪切成很小的堿基片段,同所有的細胞器一起,變成很多個被破裂的細胞膜包裹的碎塊,最終這些細胞的殘骸會被周圍的細胞或者機體內的吞噬細胞徹底分解,然後重新利用。
整個凋亡過程由多個基因嚴格控製,細胞有步驟,有規律的從正常組織中降解和消失,機體無炎症反應,而且對整個機體的發育沒有嚴重負麵影響,它的位置和功能會被其他細胞有序取代。
這種嚴格的凋亡機製有利有弊,有利的地方就是不依賴於一個基因調控,即便是一兩個基因不能發揮作用,也會啟動相應的措施,即便不能讓細胞完整有序凋亡,也可以使致癌細胞不能造成太大危害。
但是,當這些參與凋亡進程的基因也大部分不能正常發揮作用後,致癌細胞就相當於掙脫了內部枷鎖,可以開始不講秩序的生長和分裂了。
致癌細胞大多數來自於上皮細胞的基因變異,也是體細胞的一種,它們的無序擴張還有最後一個先天限製,那就是細胞核內染色體端粒的磨損。
脊椎動物的體細胞的分裂次數是有上限的,這個上限被稱作海弗利克極限,人類體細胞的海弗利克極限通常在四十到六十次之間,海龜的體細胞極限在九十五到一百二十次。
造成海弗利克極限的原因就是染色體兩頭的端粒磨損,假如致癌細胞內部的基因持續發生變異,能激活自身端粒酶基因,可以不斷修複磨損的端粒,就會使致癌細胞不再受到分裂次數的限製。
突破上述一係列的枷鎖後,致癌細胞才可以持續生長和分裂,直到演化成機體內部肉眼可見的腫瘤。
在致癌細胞一係列分裂和變異中,假如始終粘附積聚在一起生長,不能隨著淋巴和血液等體內循環係統移動,那麽就是危害較小的良性腫瘤。
但是這些良性腫瘤的細胞也在不斷分裂和無序生長,內部的基因也在時刻產生著變異,隨時有可能演變成可以四處移動,落地生根,侵蝕機體的癌細胞!
哪怕同一個人體內的癌細胞,也是處在不斷分裂和變異中,想要找到這些癌細胞的共同的並且有別於正常細胞的特征,進行靶向消滅,難度可想而知。
首先,第一個有代表性的人類個體基因組才剛剛測序完成,總計耗時十幾年時間,全世界數千名科學家,上百個實驗室,消耗資金據說超過三十億美元。
科技的進步使測序成本已經大幅度下降,但是對任意個體的全基因組測序仍然不是件簡單的事情,更何況基因測序完成與了解基因的全部功能不是一個概念。
這些困難對於目前的曾凡來說就小的多了,他的基因功能演化模擬程序本身就有基因組序列推導功能,隻要通過采樣獲得黃湛的正常細胞和癌細胞樣本進行分析,對一些基因組關鍵節點基因進行測序,通過網絡遠程調用實驗室超算很快就可以獲得黃湛的完整基因組序列。
再將正常細胞基因組和癌細胞基因組進行詳細對照,很容易獲取到癌變的基因信息,他已經掌握了上百個相關的致癌基因功能數據,理論上完全可以設計出一種針對性的靶向藥物。
隻針對黃湛一個人,不需要考慮普適性,難度比減肥藥都要低,加上他們實驗室最新掌握的基因編輯工具,曾凡覺得治愈黃湛不是完全沒有希望。
當然,在袁勇這個資深醫生看來,曾凡的想法有點異想天開,在理論上他被說服了,可是內心仍然有點不以為然。
不過,想想曾凡這個年輕人的名聲,以慣於創造奇跡而成名,假如在自己的實驗室創造出一個奇跡,於公,那是癌症治療領域的重大突破,於私,哪怕隻是針對個人的定製化治療方案,以後香港的這些政商名流,還不都得把自己奉為座上貴賓?
這也是袁勇願意全力支持曾凡的真實原因。
黃湛癌症的治療是在私立陽和醫院,主治醫生陳士奇,有二十多年各種腫瘤治療經驗,袁勇也是這家醫院掛名的傳染病科專家,他們倆也都是互相認識的同事。
對黃湛身體相關細胞樣本數據采集,各種檢查,以及後續治療,仍然要在這裏進行,以後服用曾凡特製藥物後的療效檢查,同樣需要用到這裏的設備。
“湛叔,我們可以配合你接受曾先生的特殊治療方案,但是你和黃太太要簽署免責協議,這是必要的程序!”陳士奇對黃湛說道。
“沒問題,反正你們也拿我的病沒辦法,我是死馬當活馬醫,哈哈!”黃湛痛快的答應下來,拿筆在陳士奇帶來的文件上簽字,然後交給陳淑敏簽字。
陳淑敏盡管開始的時候不太願意,在黃湛一路勸說下,也隻好同意下來,又見到港島大學的教授,資深的腫瘤專家陳醫生都對曾凡的方案這麽看重,心裏也多了點希望,在免責協議上麵簽下自己的名字。
接下來陳士奇按照曾凡的要求,對黃湛幾處主要病灶的癌細胞和正常細胞,腸胃菌群進行取樣,裝入專業器皿讓他們帶走研究,又將黃湛曆次身體檢查數據,病例信息等文件複印本交給曾凡,盡到他們配合的義務。
“黃老,短則兩三天,長不會超過一周時間,到時候我們會聯係你來醫院服藥,我多少還是有一些把握,你也不用太有壓力!”雙方在醫院分別前,曾凡對黃湛夫婦交待道。
“哈哈,生死有命!我都做好去見閻王的準備了,你非要攔我一下,你也不要有負擔,無論成功失敗,我都欠你一份人情!”黃湛大笑著說道,也是幫他減輕壓力。
離開醫院後,曾凡三人和袁勇一起迴到港島大學,他在微生物學係的實驗室。
盡管已經下班時間,實驗室仍然很多人在忙碌各自的工作,為了配合曾凡,袁勇也留下三個學生,一起做細胞以及菌群的培養增殖,基因分離提純,測序等等工作。
與減肥藥采用生物酶作為藥劑主體不同,針對黃湛的癌細胞,曾凡打算使用噬菌體病毒治療方案。
通過近一年多的項目實驗,他對人體基因組功能演化的認識加深了許多,最近發現了變異內切酶,又有了高效的基因編輯手段,可以通過超算設計出更有效率的靶向噬菌體,專門針對癌細胞進行重點入侵。
噬菌體進入癌細胞內部後,會針對性的產生一係列生物酶和蛋白質,自我增殖的同時,強行啟動癌細胞的凋亡進程,抑製癌細胞的生長和分裂,直至徹底消滅癌細胞。
黃湛的癌細胞已經遍布身體各處,整個治療過程不可能一劑藥解決,第一批噬菌體以安全性為主,繁殖能力和殺傷效力不會太高,主要檢測對癌細胞和正常細胞的識別能力,曾凡會給這些病毒體內加上無害示蹤劑,方便設備追蹤位置。
第一批噬菌體病毒藥劑標記癌細胞位置後,第二批噬菌體病毒藥劑進入體內會和前麵的同伴匯合,共同配合發揮作用,開始有步驟逐步分解癌細胞,像正常細胞凋亡那樣,分解切碎染色體,調動周圍細胞和機體內的吞噬細胞,分解掉癌細胞殘骸。
有一部分藥物進入癌細胞周圍正常細胞,會釋放激活端粒酶,刺激正常細胞生長分裂,修補受損組織,撫平癌細胞對機體帶來的傷害。
修複受損組織功能,隻是這種藥劑附帶功能,根據對癌細胞的殺傷效果,會啟動第三批噬菌體病毒藥劑,如果效果不明顯,會繼續增強殺傷效果,如果效果明顯,癌細胞大量減少,會增強修複效果,恢複機體功能。
這就是曾凡設想中完整的治療方案,當然,具體能不能實現,實際的效果如何,除了他自己,別人都沒有太大信心。
整個凋亡過程由多個基因嚴格控製,細胞有步驟,有規律的從正常組織中降解和消失,機體無炎症反應,而且對整個機體的發育沒有嚴重負麵影響,它的位置和功能會被其他細胞有序取代。
這種嚴格的凋亡機製有利有弊,有利的地方就是不依賴於一個基因調控,即便是一兩個基因不能發揮作用,也會啟動相應的措施,即便不能讓細胞完整有序凋亡,也可以使致癌細胞不能造成太大危害。
但是,當這些參與凋亡進程的基因也大部分不能正常發揮作用後,致癌細胞就相當於掙脫了內部枷鎖,可以開始不講秩序的生長和分裂了。
致癌細胞大多數來自於上皮細胞的基因變異,也是體細胞的一種,它們的無序擴張還有最後一個先天限製,那就是細胞核內染色體端粒的磨損。
脊椎動物的體細胞的分裂次數是有上限的,這個上限被稱作海弗利克極限,人類體細胞的海弗利克極限通常在四十到六十次之間,海龜的體細胞極限在九十五到一百二十次。
造成海弗利克極限的原因就是染色體兩頭的端粒磨損,假如致癌細胞內部的基因持續發生變異,能激活自身端粒酶基因,可以不斷修複磨損的端粒,就會使致癌細胞不再受到分裂次數的限製。
突破上述一係列的枷鎖後,致癌細胞才可以持續生長和分裂,直到演化成機體內部肉眼可見的腫瘤。
在致癌細胞一係列分裂和變異中,假如始終粘附積聚在一起生長,不能隨著淋巴和血液等體內循環係統移動,那麽就是危害較小的良性腫瘤。
但是這些良性腫瘤的細胞也在不斷分裂和無序生長,內部的基因也在時刻產生著變異,隨時有可能演變成可以四處移動,落地生根,侵蝕機體的癌細胞!
哪怕同一個人體內的癌細胞,也是處在不斷分裂和變異中,想要找到這些癌細胞的共同的並且有別於正常細胞的特征,進行靶向消滅,難度可想而知。
首先,第一個有代表性的人類個體基因組才剛剛測序完成,總計耗時十幾年時間,全世界數千名科學家,上百個實驗室,消耗資金據說超過三十億美元。
科技的進步使測序成本已經大幅度下降,但是對任意個體的全基因組測序仍然不是件簡單的事情,更何況基因測序完成與了解基因的全部功能不是一個概念。
這些困難對於目前的曾凡來說就小的多了,他的基因功能演化模擬程序本身就有基因組序列推導功能,隻要通過采樣獲得黃湛的正常細胞和癌細胞樣本進行分析,對一些基因組關鍵節點基因進行測序,通過網絡遠程調用實驗室超算很快就可以獲得黃湛的完整基因組序列。
再將正常細胞基因組和癌細胞基因組進行詳細對照,很容易獲取到癌變的基因信息,他已經掌握了上百個相關的致癌基因功能數據,理論上完全可以設計出一種針對性的靶向藥物。
隻針對黃湛一個人,不需要考慮普適性,難度比減肥藥都要低,加上他們實驗室最新掌握的基因編輯工具,曾凡覺得治愈黃湛不是完全沒有希望。
當然,在袁勇這個資深醫生看來,曾凡的想法有點異想天開,在理論上他被說服了,可是內心仍然有點不以為然。
不過,想想曾凡這個年輕人的名聲,以慣於創造奇跡而成名,假如在自己的實驗室創造出一個奇跡,於公,那是癌症治療領域的重大突破,於私,哪怕隻是針對個人的定製化治療方案,以後香港的這些政商名流,還不都得把自己奉為座上貴賓?
這也是袁勇願意全力支持曾凡的真實原因。
黃湛癌症的治療是在私立陽和醫院,主治醫生陳士奇,有二十多年各種腫瘤治療經驗,袁勇也是這家醫院掛名的傳染病科專家,他們倆也都是互相認識的同事。
對黃湛身體相關細胞樣本數據采集,各種檢查,以及後續治療,仍然要在這裏進行,以後服用曾凡特製藥物後的療效檢查,同樣需要用到這裏的設備。
“湛叔,我們可以配合你接受曾先生的特殊治療方案,但是你和黃太太要簽署免責協議,這是必要的程序!”陳士奇對黃湛說道。
“沒問題,反正你們也拿我的病沒辦法,我是死馬當活馬醫,哈哈!”黃湛痛快的答應下來,拿筆在陳士奇帶來的文件上簽字,然後交給陳淑敏簽字。
陳淑敏盡管開始的時候不太願意,在黃湛一路勸說下,也隻好同意下來,又見到港島大學的教授,資深的腫瘤專家陳醫生都對曾凡的方案這麽看重,心裏也多了點希望,在免責協議上麵簽下自己的名字。
接下來陳士奇按照曾凡的要求,對黃湛幾處主要病灶的癌細胞和正常細胞,腸胃菌群進行取樣,裝入專業器皿讓他們帶走研究,又將黃湛曆次身體檢查數據,病例信息等文件複印本交給曾凡,盡到他們配合的義務。
“黃老,短則兩三天,長不會超過一周時間,到時候我們會聯係你來醫院服藥,我多少還是有一些把握,你也不用太有壓力!”雙方在醫院分別前,曾凡對黃湛夫婦交待道。
“哈哈,生死有命!我都做好去見閻王的準備了,你非要攔我一下,你也不要有負擔,無論成功失敗,我都欠你一份人情!”黃湛大笑著說道,也是幫他減輕壓力。
離開醫院後,曾凡三人和袁勇一起迴到港島大學,他在微生物學係的實驗室。
盡管已經下班時間,實驗室仍然很多人在忙碌各自的工作,為了配合曾凡,袁勇也留下三個學生,一起做細胞以及菌群的培養增殖,基因分離提純,測序等等工作。
與減肥藥采用生物酶作為藥劑主體不同,針對黃湛的癌細胞,曾凡打算使用噬菌體病毒治療方案。
通過近一年多的項目實驗,他對人體基因組功能演化的認識加深了許多,最近發現了變異內切酶,又有了高效的基因編輯手段,可以通過超算設計出更有效率的靶向噬菌體,專門針對癌細胞進行重點入侵。
噬菌體進入癌細胞內部後,會針對性的產生一係列生物酶和蛋白質,自我增殖的同時,強行啟動癌細胞的凋亡進程,抑製癌細胞的生長和分裂,直至徹底消滅癌細胞。
黃湛的癌細胞已經遍布身體各處,整個治療過程不可能一劑藥解決,第一批噬菌體以安全性為主,繁殖能力和殺傷效力不會太高,主要檢測對癌細胞和正常細胞的識別能力,曾凡會給這些病毒體內加上無害示蹤劑,方便設備追蹤位置。
第一批噬菌體病毒藥劑標記癌細胞位置後,第二批噬菌體病毒藥劑進入體內會和前麵的同伴匯合,共同配合發揮作用,開始有步驟逐步分解癌細胞,像正常細胞凋亡那樣,分解切碎染色體,調動周圍細胞和機體內的吞噬細胞,分解掉癌細胞殘骸。
有一部分藥物進入癌細胞周圍正常細胞,會釋放激活端粒酶,刺激正常細胞生長分裂,修補受損組織,撫平癌細胞對機體帶來的傷害。
修複受損組織功能,隻是這種藥劑附帶功能,根據對癌細胞的殺傷效果,會啟動第三批噬菌體病毒藥劑,如果效果不明顯,會繼續增強殺傷效果,如果效果明顯,癌細胞大量減少,會增強修複效果,恢複機體功能。
這就是曾凡設想中完整的治療方案,當然,具體能不能實現,實際的效果如何,除了他自己,別人都沒有太大信心。