Еще в 1931 году доктор Отто Варбург получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за его удивительное открытие, что метаболизм раковых клеток отличается от энергетического метаболизма здоровых клеток.
Клетки продуцируют энергию двумя различными способами: аэробно, в митохондриях или анаэробно, в цитоплазме, которая продуцирует токсический побочный продукт, называемый молочной кислотой. Варбург обнаружил, что раковые клетки перепроизводствуют молочную кислоту в присутствии кислорода.
Производство энергии митохондрий более эффективно и способно производить в 18 раз больше энергии в виде аденозинтрифосфата (АТФ), чем генерация анаэробной энергии.
Согласно Варбургу, главной причиной рака является возвращение энергии от производства аэробной энергии к анаэробной ферментации.
Несмотря на то, что он так и не смог это доказать, он сохранял эту веру до своей смерти в 1970 году. Нахождение лекарственного средства для лечения рака было одной из его главных целей, но его теории до сих пор не принимались.
Рак питается сахаром
Другим способом объяснения этого открытия является то, что раковые клетки поджигают путем сжигания сахара анаэробным образом. Без этого раковые клетки имеют метаболическую негибкость, чтобы выжить. Согласно Нью-Йорк Таймс:
«Эффект Варбурга оценивается в 80% случаев рака. [A] позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), которая стала важным инструментом в постановке и диагностике рака, просто раскрывает места в организме, где клетки потребляют дополнительную глюкозу. Во многих случаях, чем больше опухоль потребляет глюкозу, тем хуже прогноз пациента».
Возрождение Варбурга
Потребовалось около трех десятилетий для следующего серьезного пересмотра этой гипотезы рака. В 2006 году проект «Рак генома» заключил, что генетические мутации более случайны, чем предполагалось ранее.
На самом деле они настолько распространены, что невозможно определить генетическое происхождение рака. Некоторые опухоли рака вообще не имеют мутации. Со временем люди начали задаваться вопросом, может ли развитие рака быть связано с теорией Варбурга по энергетическому обмену. За последние несколько лет эксперты поняли, что рак вызван не генетическими дефектами, а митохондриальным повреждением, которое вызывает ядерные генетические мутации.
Согласно Нью-Йорк Таймс:
«В раке, как правило, много мутаций. Но существует ограниченное количество способов, которыми организм может вырабатывать энергию и поддерживать быстрый рост. Раковые клетки полагаются на эти виды топлива таким образом, что здоровые клетки этого не делают».
Надежда ученых на авангарде возрождения Варбурга заключается в том, что они смогут замедлять или даже останавливать рост опухоли, нарушая одну или несколько из многих химических реакций, которые клетка использует для пролиферации, и в этом случае голодают раковые клетки, которые отчаянно нуждаются в росте.
Даже Джеймс Уотсон, доктор философии, один из отцов молекулярной биологии, убежден, что нацеливание на метаболизм является более перспективным направлением в текущих исследованиях рака, чем основанные на генных подходах …
«Я никогда не думал … Мне когда-либо нужно было научиться циклу Кребса», — сказал он, обращаясь к реакциям … по которым сама клетка действует самостоятельно. «Теперь я понимаю».
«Д-р Крейг Томпсон, президент и главный исполнительный директор Мемориального Sloan Kettering Cancer Center, был одним из самых откровенных сторонников этого нового акцента на метаболизме…
Его исследование показало, что клетки должны получать «инструкции» от других клеток, чтобы есть.
Томпсон предположил, что, если он сможет идентифицировать мутации, которые приводят клетку к употреблению большего количества глюкозы, чем это должно было бы, это долгий путь к объяснению того, как начнется действие Варбурга.
«Белок, созданный AKT, является частью цепи сигнальных белков, которая мутируется до 80 процентов всех видов рака. Томпсон говорит, что как только эти белки перейдут в овердрайв, клетка больше не будет беспокоится о сигналах из других клеток, чтобы поесть; она вместо этого наполняется глюкозой.
Томпсон обнаружил, что она может вызвать «полный эффект Варбурга», просто поместив активированный белок АКТ в нормальную клетку. Когда это происходит, Томпсон говорит, что клетки начинают делать то, что каждый отдельный клетчатый организм будет делать в присутствии пищи: есть как можно больше и делать как можно больше копий самого себя».
Новое лечение предлагает надежду для пациентов с раком
Янг Хи является корейским биохимиком, который работал с профессором биологической химии и онкологии в Johns Hopkins и сделал революционное открытие, которое дает надежду пациентам, больным раком.
Они обнаружили, что, когда раковые клетки перепроизводствуют молочную кислоту, им приходится производить больше фосфатов для переноса монокарбоновой кислоты, чтобы вывести молочную кислоту. В противном случае раковые клетки умрут изнутри. Они вспомнили соединение под названием 3-бромпируват (3BP), которое напоминает молочную кислоту, но оно очень реакционноспособно. В различных лабораторных тестах 3BP сдул все химиотерапевтические препараты, используемые для сравнения. Подводя итог, 3BP убивает опухоли, предотвращая выпадение молочной кислоты из раковых клеток.
Источник
Перевод и адаптация — Фитхакер
