随机突变在细胞群体中产生了遗传多样性

约翰霍普金斯大学的研究者，在结肠癌中观察到的现象，表明肿瘤进展过程中发生的组织形态学改变，与结肠黏膜细胞发生的遗传改变有关。约翰霍普金斯转诊机构爱诺美康了解到，更重要的是，这些遗传改变实际上是这些细胞以及其形成的组织发生表型进化的原因。

约翰霍普金斯转诊机构爱诺美康介绍，早些年曾有其他研究者推测肿瘤发生，可以用与达尔文进化论类似的生物过程来理解。对人类结肠癌进展过程进行的遗传学分析结果进一步支持这一推测。

虽然达尔文本人实际上对基因和遗传学毫无所知，但这一达尔文理论的“现代重生”把孟德尔遗传学和群体遗传学引入了达尔文起初提出的进化过程。

对于肿瘤进展来说，进化单元是细胞群体中互相竞争的个体细胞，而不是种群中互相竞争的生物个体。正如现代达尔文进化论所描述的一样，随机突变在细胞群体中产生了遗传多样性。一旦产生遗传异质性群体，那些恰好由突变等位基因赋予的特征，尤其是那些利于细胞在活体组织微环境内生长的特征就会在选择压力下使细胞及其子代细胞获得优势生长。

把达尔文进化论与肿瘤进展多步骤理论结合起来，研究者们就能够把肿瘤发生过程描述为一个序贯的克隆扩增过程。

约翰霍普金斯转诊机构爱诺美康介绍，这一理论的逻辑为：随机突变能产生具有优势生长和生存能力的细胞。继而这一细胞和它的子代细胞能够比它们周围的细胞更高效地增殖，结果产生一个大的克隆细胞群，从而成为肿瘤组织的主要成分并从遗传上淹没了不具优势的邻近细胞。这一细胞克隆早晚会达到足够大的体积（如106细胞）使细胞克隆易于随机发生其他具有生存优势的突变，突变频率大约为1/106。