如果上帝是一位19世纪的物理学家，他不会掷骰子，但作为生物学家，他会是一个终生的赌徒。生命体是遗传变异随机组合的产物，这些变异使个体能够在不断变化的世界中生存。在某种情况下提供优势的特征，在另一种情况下可能会变成负担。高个子男人可能比矮个子男人更具性吸引力或更有可能赢得战斗，但他也更有可能早死。大象没有天敌，但它们繁殖非常缓慢，作为一个物种，它们比美味的羚羊更为脆弱。所有生命的混乱多样性如果没有进化的光芒将毫无意义，正如进化生物学家多布赞斯基所说，这道光芒赋予了生命意义，现在它正准备照亮健康与疾病。
本周，全球首个进化医学基因组学（EvoMG）联合研究计划在巴塞罗那启动。该计划由加泰罗尼亚自治区政府提供超过100万美元的初始资金，是基因组调控中心（CRG）、庞培法布拉大学（UPF）和CSIC-UPF进化生物学研究所（IBE）之间的合作项目。其目标是：将进化原理应用于理解疾病的根源，以改善人类健康。“这一概念的一部分是我们称之为抗进化过程的疗法，包括癌症、细菌、病毒或任何病原体，这些病原体会突变并适应你施加的治疗，”项目主任兼加泰罗尼亚高级研究所（ICREA）研究教授曼努埃尔·伊里米亚解释道。
癌症遵循与生命体相同的进化规则，但约束较少——它是失控的自然。在生命体中，突变提供了增强在变化条件下生存的优势，例如使藏民更有效地利用氧气的遗传变异。肿瘤细胞以惊人的速度突变，这解释了药物耐药性的迅速出现。最初有效的治疗方法随着耐药细胞的增殖而变得无效。参与EvoMG的一个小组——由CRG研究员多纳特·韦格霍恩领导——将癌症视为一个进化系统进行研究。其他团队正在探索将癌症困在进化死胡同的方法。
另一个进化见解具有直接相关性的是抗生素耐药性。经过数十年对抗细菌的胜利，抗生素因微生物的适应而逐渐失效。“这是公共卫生面临的重大挑战，这是一个进化问题，我们正在与快速进化的病原体作斗争。我们正在将化学和制药工业与细菌的进化相对抗，我认为这是一个糟糕的想法，”伊里米亚说。
与其通过试错寻找抗生素，进化和数学模型有潜力创造更有效的药物。“在UPF，有一位病毒学家胡安娜·迪兹，她是该项目的一部分，正在开发一种攻击病毒二级结构的治疗方法。从进化角度来看，病毒适应这种治疗的难度要大得多，因为单个突变不足以使其产生抗药性，需要同时在两个位置发生突变，数学模型显示这使其更难以产生抗药性。这些是我们希望通过该计划推广的想法，”伊里米亚说。
对于这位科学家而言，该计划的主要好处之一是为生物医学研究人员提供新的视角：“这些人在解决非常多样化的问题时，从未想过应用这些进化原理。通过这个计划，他们可以这样做，而且他们可能会找到原本想不到的解决方案，”伊里米亚说。
曼努埃尔·伊里米亚是第一个进化医学基因组学项目的负责人。他了解这条道路，但反向行走。作为一名进化遗传学家，他花费多年研究同一基因如何产生具有不同功能的不同蛋白质。人类基因组似乎是由谜语作家编写的，交替使用有意义和无意义的词语。为了提取用于蛋白质生产的有用信息，细胞依赖于一种称为剪接的过程，该过程连接遗传密码的有意义部分。这一机制允许单个基因以多种方式读取，使细胞能够生产具有多样功能的蛋白质，从而促进地球上生命的巨大多样性。
在研究这一基因组系统时，伊里米亚发现了调节神经功能的小片段信息，称为微外显子。“当我比较人类和小鼠的结果时，我发现它们是一样的，高度保守在进化中——它们出现在5.5亿年前——这让我认为这很重要，”他说。伊里米亚随后发现，在自闭症患者中，微外显子通常失调，因为他们的神经元无法产生足够的SRRM4蛋白，这种蛋白对于将微外显子正确纳入其基因位置至关重要。类似的中断也在导致糖尿病的细胞改变中观察到。
“我们现在可以使用非编码RNA来操纵剪接过程，这在纠正剪接错误方面具有巨大的治疗应用前景，例如修改那些涉及糖尿病的微外显子，使β细胞生成更多的胰岛素，”伊里米亚说。“你开始试图理解脊椎动物的起源，基因组如何进化，然后发现像剪接这样的过程对疾病有影响。已经有一些剪接治疗挽救了孩子们的生命，我认为五年内这种治疗将迎来爆发。”
从长远来看，进化医学的一个目标是理解我们为何衰老——这一过程支撑着所有疾病。遗传编程决定了为什么老鼠只能活几年，而人类可以活80年，或者为什么一些独特的物种如裸鼹鼠可以比相似的生物多存活几十年，并且似乎对癌症免疫。由于有机体是无数次进化权衡的结果，以有限的资源实现最佳结果，改变一个特征往往会在意想不到的方式中破坏另一个特征。
端粒的长度——一种位于染色体末端的保护鞘，存储告诉身体如何保持存活的信息——长期以来一直与衰老速度有关。过短的端粒与加速衰老和肺纤维化等疾病相关，有人建议延长端粒的治疗可以延缓衰老。但也有研究表明，过长的端粒会增加某些肿瘤的风险。
伊里米亚认为，现在还为时尚早，无法确定我们的衰老程序是否可以在不产生副作用的情况下被操纵，生命是否可以无限延长，或者生物学是否有内在的限制。“通常情况下，寿命长的动物繁殖少，反之亦然，因为如果你寿命长且繁殖多，你会耗尽环境中的资源，”他解释说。“这就是人类现在所做的。这可以被视为打破了平衡，但人类生活在失衡状态。你可能会认为人类打破了规则，但这些也是进化过程的规则：新生物的出现创造了新规则。”他总结道：“当蓝细菌出现并充满大气层的氧气时，它们摧毁了一切之前存在的东西，但由于这一点，我们可以呼吸。人类将改变规则，几千年后，地球将变得面目全非；但这是进化，我们是其中的一部分。”
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