在整个生命过程中，我们的细胞不断分裂，以替换和更新组织中的数万亿个细胞。某些器官和组织（例如我们的皮肤和胃壁）会迅速更新，而有的组织（例如心脏细胞和神经元）一旦发育完成就不会复制更新太多（有的甚至根本不会更新）。但是，我们体内的大多数组织都在不断更新脱落的细胞，替换凋亡或死掉的细胞。这种自我更新的能力使我们不会过快老去，并且使我们受伤的组织重新愈合。
这种自我更新主要由干细胞来完成。细胞生物学家称干细胞为“未分化的细胞”，这就意味着它们在某种程度上是能够“通用”的细胞。它们拥有的基因组与体内其他所有细胞都相同，使它们与众不同的是它们的基因表达状态——干细胞保持“多能”的状态，意味着它们可以分化成许多不同种类的细胞。干细胞可以继续分裂为干细胞，也可以分化成特定的某一类细胞：心脏细胞、肝细胞、胃细胞以及免疫细胞等。我们的所有组织中都有干细胞，它们可以帮助我们的身体更新、愈合，维持我们的健康，使我们保持相对年轻的状态。干细胞是有益的，甚至是必需的，因为它们使我们的组织能够再生，并延缓衰老。但是干细胞也可能使我们更容易罹患癌症，因为干细胞的复制能力比正常细胞更强。
未分化的干细胞导致癌症风险的一个例子是，首次怀孕较晚的女性罹患乳腺癌的风险较高。在第一次怀孕期间，乳房中的干细胞会响应孕期激素而发生分化，形成导管和产奶芽的分支网络结构（该结构会为以后的怀孕而保留下来）。但是在首次怀孕之前，这些干细胞一直处于未分化的状态，等待着激素的触发，促使它们沿着分化的方向前进。较早怀孕的女性乳房中未分化的干细胞存在的时间会更短，[18]乳房中干细胞的分化（伴随着乳腺细胞对激素响应的变化）是较早怀孕的女性患激素阳性乳腺癌风险大大降低的原因之一。[19]
一旦干细胞开始分化为特定类型的细胞，它们就只能进行有限的细胞分裂，最后完全停止分裂。这种对细胞分裂次数的限制是重要的癌症抑制机制之一。
限制细胞分裂次数的机制之一是端粒的缩短。端粒是一段DNA序列，在每次细胞分裂的时候，它们都充当染色体末端的保护帽。端粒除了可以起到保护作用外，还可以充当细胞分裂次数的记录者。每次细胞分裂，端粒都会缩短，而当细胞太短时，细胞就无法再继续分裂了，癌症生物学家称其为“复制性衰老”。不过，端粒也可以延长。如果细胞表达产生端粒酶（一种延长染色体末端DNA序列的酶），端粒就会延长，细胞就可以分裂更多次。端粒的缩短是通过限制细胞分裂的次数来保护我们免受癌症伤害的一种机制。在正常细胞中，端粒酶的产生通常受到高度的控制。但是，毫不奇怪，癌细胞通过演化学会了绕开这种限制，从而将其复制寿命延长，超出了对身体最合适的范围。[20]
鉴于端粒在组织更新和抑制癌症中均发挥着作用，它们在衰老与癌症的关系中起到关键作用[21]也就不足为奇了。小鼠研究表明，过量产生端粒酶的小鼠罹患癌症的风险更高，但如果能够幸免死于癌症，它们的寿命会更长。[22]缺乏端粒酶或端粒缩短的小鼠衰老得更快，但罹患癌症的风险也较低。[23]同样，将易患癌症小鼠的端粒缩短后，它们患癌的风险也会降低。[24]端粒本质上可以减少细胞分裂并能够永久性地阻止细胞分裂，这在降低癌症风险方面能够提供很大的益处。但是，以这种方式限制细胞分裂（在平衡钢索上向右倾斜）会使组织更新变得困难。
肿瘤抑制基因TP53在癌症风险与衰老之间的权衡取舍过程中也起到了重要作用。我们在上一章中了解了TP53如何“决定”一个细胞是否会对人体带来癌症风险，而这一决定涉及在两个潜在的错误之间的权衡取舍：漏报（让问题细胞得以存活）或误报（杀死健康的细胞）。（当然，这种说法有些过分简化了，但可以帮助我们看清问题内在的结构。）杀死健康细胞会把这些细胞从细胞群体中剔除出去，最终会耗尽组织细胞的更新能力。[25]
在TP53活性增强的小鼠身上所进行的实验可以帮助我们了解这个基因的工作原理。当TP53持续表达时（意味着它处于“始终打开”的状态，不断产生p53蛋白），小鼠患癌症的风险就较低，但其衰老速度更快。有趣的是，如果在小鼠体内加入一个额外的TP53基因拷贝，它的基因表达并非处于“始终打开”状态，而是受到正常调控（这意味着只有在需要它时才会打开），小鼠的癌症发生率较低，但并没有衰老得更快。[26]用走平衡钢索的比喻，p53蛋白有助于防止生物向细胞混乱（癌症）的一侧过度倾斜，但却有可能使得它们向过度控制的一侧倾斜（过早衰老）。
额外加入受到正常调控的TP53拷贝的这项小鼠实验很好地说明了调控p53蛋白的表达对这种平衡效应的重要性。抑制癌症是一个动态的过程，需要人体细胞中的基因网络进行持续的更新和信息处理——这个实验表明，我们可以通过适当的方法来调节癌症抑制机制，从而摆脱癌症和衰老之间至少在某些方面上的两难困境。在预防癌症的同时又避免某些可能随之而来的负面影响（比如过早衰老），需要密切关注细胞行为的基因网络做出智能调节和“决策”。