Смерть раку

 Отто Генрих Варбург — немецкий биохимик, лауреат Нобелевской премии (1931) — сформулировал биохимическую гипотезу о причине рака на основе открытия, что раковые клетки используют для энергообеспечения ферментацию глюкозы даже в присутствии достаточного количества кислорода (эффект Варбурга).

 Теория
 Варбург предположил, что рак обусловлен заменой кислородного дыхания в нормальных клетках на ферментацию глюкозы. По его словам, «основная причина рака — это замена дыхания кислородом в нормальных клетках тела на ферментацию сахара».
 
 Согласно гипотезе Варбурга, необратимое повреждение дыхательной функции митохондрий приводит к опухолевой трансформации клетки и активации гликолиза.

 Однако теория Варбурга о первопричине рака считается ошибочной. Последующие исследования показали, что раковые клетки могут иметь любой тип энергообеспечения, в том числе и свойственный нормальным клеткам, а эффект Варбурга — следствие, а не причина злокачественной трансформации клеток.

 Сегодня известно, что главные причины злокачественной трансформации клеток — мутации в онкогенах и генах-супрессорах опухолей, а эффект Варбурга — лишь следствие этих мутаций.

 Эксперименты
 Варбург провёл ряд экспериментов над измерением потребления кислорода клетками в различных условиях. Он обнаружил, что при низком уровне кислорода клетки переходят на процесс брожения, в результате которого окисляется глюкоза и происходит образование молочной кислоты. Это свойство опухолевых клеток, известное как аэробный гликолиз, стало одним из ключевых признаков злокачественных опухолей.

 Лечение
 По мнению Варбурга, ключ к лечению рака заключается в ингибировании гликолиза, восстановлении кислородного дыхания раковой клетки и нормализации биохимии.

 Некоторые идеи Варбурга в области лечения рака, основанные на его теории:

 Использование препаратов, которые блокируют расщепление глюкозы в раковых клетках. Например, ингибиторов гликолиза, которые блокируют ключевые ферменты, участвующие в процессе гликолиза, или ингибиторов глюкозового транспорта, которые мешают переносу глюкозы в раковые клетки, что ведёт к их голоданию и замедлению метаболических процессов.

 Однако в 1920-е годы наука не знала, как реализовать идеи Варбурга. Долгие годы теория Варбурга о первопричине рака вызывала споры в научном мире, а общепринятыми стали генные теории канцерогенеза.

 На протяжении многих лет предлагались и другие гипотезы для объяснения эффекта Варбурга, в том числе идея о том, что раковые клетки имеют дефектные митохондрии, а следовательно, не могут вести контролируемое сжигание глюкозы. Но ни одно из этих объяснений не выдержало проверки временем — в частности, хорошо известно, что митохондрии раковых клеток работают нормально.

 В 2021 году группа исследователей из онкологического центра Слоуна-Кеттеринга в США обнаружила связь между эффектом Варбурга и ферментом киназой PI3 (фосфоинозитид-3-киназа). Эта молекула играет ключевую роль в сигнальном пути PI3K/AKT/mTOR, регулирующим рост и размножение клеток, их метаболизм и избегание программируемой клеточной смерти. Когда клетки переходят на метаболизм Варбурга, активность киназы увеличивается, что, в свою очередь, даёт клеткам возможность быстро делиться.

                ***