年秋季,我在电子科技大学开了选修课《癌症和人类社会》,期末作业出现了很多精彩文章(菠萝:给大学生讲癌症,期末考试让我大开眼界!)。今年我再一次赴约,也在期末向大家抛出了思考题:
你认为癌症给我们带来的最大挑战是什么?如何解决?
题目本身就是开放性的,同学们也都来自各个学院,对这个问题的答案各有千秋,既有硬核的脑洞大开,也有走心的真情流露。今天,就给大家分享摘录的一些优秀作业,一起来看看00后们如何思考和面对癌症带来的挑战。
李*瀚格拉斯哥学院
我认为治癌症时可以运用鸡尾酒疗法,比如x癌细胞有好几个突变基因,对应产生了好几个特异蛋白,如果只用一种药物去针对一种基因突变,那无论如何总有漏网之鱼,久而久之总会产生耐药性,但如果同时用多种药物去针对多种基因突变并且适当增大剂量,应该能全灭癌细胞。
因为我认为能同时发生多种突变来躲避药物攻击的概率实在是太低,查询发现人体总共有40~60万亿个细胞,这里取50万亿个,也就是5x10^13,而人体细胞的基因突变率又在10^-5~10^-8,如果我们同时用三种药来治,那三个基因同时突变的概率就是10^-15~10^-24,非常非常低,那么人体几乎不会发生这种三连突变,在正常情况下也就不会逃过药物的追杀。
赖*莹物理学院
癌症带来的最大挑战,我认为是:癌症晚期的治愈率。
为了解决这一问题,我们可以通过计算机控制细胞层面,设计一种小型芯片,能控制癌细胞的行动。通过做肿瘤切片我们获得了部分癌细胞,将上述芯片植入到所获得的癌细胞中(下面统称为细胞间谍),这种癌细胞的增殖系统被我们改变,子代细胞具有下述自相残杀(但是不会杀害细胞间谍)和解除免疫逃离的功能。
我们只需弄清楚什么联系在是癌细胞中特殊存在的,并通过计算机破坏癌细胞的免疫逃离的蛋白的合成,为了避免细胞间谍被免疫细胞杀死身亡,我们并不会破坏细胞间谍的有关免疫逃离的蛋白的生成。
为了特殊情况的发生,我们在芯片中会加入自杀系统,如果这个细胞间谍不小心被免疫细胞吞噬后,该细胞间谍自动启动自己的自杀程序,避免芯片落入免疫细胞手中,避免让免疫细胞也开始自相残杀。若实在不幸出现了上述情况,我们可以通过计算机的控制将这个芯片毁亡,再若不幸自杀系统失效,我们可以通过计算机将其引入泌尿系统中将其排除体外。
贺*帆资源与环境学院
社会层面上:在中国,推动临终关怀的发展比安乐死更容易更能让人接受。安乐死在伦理上面临着很大的挑战,即便在允许安乐死的国家,审查也非常严格。但临终关怀本着尊重患者本身的意愿,给减轻给家庭带来的负担,患者本身也能更有尊严的离世。
医疗层面上:超肿瘤(在一个科普视频中看到的)。在已经产生的肿瘤里植入一个些人造肿瘤细胞,使其与原先的肿瘤竞争营养,从而抑制肿瘤生长和转变为恶性肿瘤,而人造肿瘤细胞也可通过某些特异性药物杀死。
总的来说,通过这种方式使肿瘤变得可控,对患者的威胁减少甚至消失,达到一种和肿瘤和谐共存的状态。与化疗,放疗相比对患者伤害小,这样的治疗方案不会使患者的生活质量有明显下降。(但这仅仅是我的设想,不一定可靠。)
陈*彬物理学院
针对全身扩散的癌症症状,我提出如下方案。
首先判断癌细胞的类型,然后由于癌细胞有特定的识别抗原,我们用PCR技术培养大量癌细胞,然后通过活体实验从对应t细胞中提取出对应识别抗体。
纳米机器人在做到细胞大小在纳米机器人表面放置有感应圆盘,包裹对应t细胞或者t细胞的对应特异性抗体。使纳米机器人在与癌细胞接触时癌细胞的抗原和纳米机器人上的抗体结合,形成免疫复合物质量增大。
如左图,纳米机器人感受到圆盘上的压力增大,本来成(v型)的四个夹子,收到自上而下的压力促使铁夹有变成(倒v型)的趋势,提示纳米机器人自动收缩闭合铁夹将复合物质包裹住。这样大量的机器人就可以包裹血液中的癌细胞,随着机器人过滤到体外,降低血液中癌细胞含量,抑制癌细胞的扩散。达到将癌细胞或者肿瘤之间的关系阻绝,将恶性肿瘤发生的全身传播减缓,为癌症的局部治疗赢得时间。如右图为纳米机器人释放和回收装置,红色为血管,绿色为塑料管,黑色为带弱磁性的磁体包裹在a容器和b容器外部。而具有弱磁性的磁体可以吸引纳米机器人而其他生物体内带铁的物质无法被长时间吸附在其表面。血液流入a,打开a表面的电磁体使其有磁性回收纳米机器人,而血液要从b流进血管时,关闭其表面的电磁体使其磁性消失,纳米机器人就进入了血液中。模仿肾透析的原理,纳米机器人释放回收装置的原理是(注意与右图的区别将磁体放在管内,而血液从多根磁体外流过)通过将体内血液引流至体外,经一个由无数根实芯纤维的渗析器,通过开关电流改变磁性,达到释放回收纳米机器人的目的。其中渗析器需要一段时间一段时间放置和处理新旧纳米机器人。旧纳米机器人清理干净上面杂质就可以再次投入使用。
王*信息与通信工程学院
了解了很多治疗癌症的新思路后,我也有一些异想天开的想法:
既然癌症产生的根源是DNA出错而细胞无法修复,在不断积累之后导致细胞失控,那么我们或许就可以考虑人工修改DNA,将原有的已突变的基因沉默,用正常的基因去替代它执行原有的功能,甚至直接替换掉也未尝不可。
目前似乎可以使用病*携带基因去修改细胞内的基因,或者用质粒来承载基因,然后输入到细胞中。或者单纯的用药物靶向癌细胞,把自毁的基因运送进癌细胞,让它启动自我销毁。但是做到精准的难度应该很大,况且如何在修改海量细胞的基因的同时不影响正常生理活动确实很困难。
癌症的发展过程中,癌细胞是从高分化不断变成分化程度更低的细胞,癌细胞来源组织的特征逐渐减少,变得更加接近未分化的细胞。这个过程有一点像部分植物细胞可以通过脱分化变成未分化的细胞,未分化的细胞可以形成愈伤组织,在一定条件下就可以形成一株完整植株。
如果把癌细胞分化程度降低的过程抑制住,这样它就不容易转移,即便不能正常的执行细胞原有的功能,那么也更容易控制癌症的发展。但是这种方式更加适合分化程度高的癌细胞,也就是较为早期的癌症患者,如果是分化程度已经很低的癌细胞,我觉得是否可以刺激癌细胞分化,分化成原有的细胞,甚至其他细胞,这样它的分裂能力就会降低,或许就能得到一些缓解。
田*笛计算机科学与工程学院
癌症的发生往往是一个概率事件,主要进行考虑的有家庭遗传,生活环境,工作环境,生活习惯。在疫情期间,我们就见识到了大数据对疫情防控产生的巨大作用,他可以精确到一个人的生活轨迹,工作方式等等。
在单纯以预防癌症为目的的情况下,或许我们可以通过收集一个人的家庭患癌史,其所生活地区的告发癌症数据,对其工作环境和生活方式进行记录,最终通过计算概率,让人们明确自己患不同癌症的风险值,并且及时做出针对的筛查,这样既提高了癌症筛查的广度,也提高了深度,节约了资源,减少不必要的浪费。
高*驰医学院
虽然我认为医疗手段的局限不是最大的挑战,但它是实现癌症治疗平民化的重要途径。当癌症靶向药的开发变得像生产普通感冒冲剂那样容易,当免疫治疗可以像抽血化验那样简便,癌症对于很多患者来说或许就不会是那么可怕的字眼。至少,他们可以看到更多希望。
如果患癌群体能够得到足够