Мир под напряжением. История электричества: опасности для здоровья, о которых мы ничего не знали

В 1967 г. команда Берка доказала, что чем более злокачественна опухоль, тем выше ее скорость гликолиза, тем больше глюкозы она потребляет и тем больше молочной кислоты вырабатывает. «Похоже, что экстремальные формы быстрорастущих асцитовых раковых клеток, – писал Берк, – могут анаэробным способом перерабатывать глюкозу в молочную кислоту намного быстрее, чем любые другие ткани млекопитающих – вплоть до половины сухого веса ткани в час. Даже колибри, которая делает не менее ста взмахов крыльями в секунду, потребляет половину своего сухого веса в глюкозе в лучшем случае за день».

Варбург настаивал, что причина рака известна, и поэтому утверждал, что «можно предотвратить до 80 % всех видов рака, если не контактировать с известными канцерогенами»[397]. Соответственно, в 1954 г. он выступил за ограничение курения сигарет, использования пестицидов и пищевых добавок и загрязнения воздуха выхлопными газами[398]. Следование этим принципам создало ему репутацию эксцентрика. Задолго до того, как энвайронментализм набрал популярность, Варбург разбил органический сад площадью около 0,4 гектара, пил молоко только от коров, за которыми ухаживали органическим путем, и покупал французское сливочное масло, потому что во Франции использование гербицидов и пестицидов контролировалось строже, чем в Германии.

Отто Варбург умер в 1970 г. в возрасте 83 лет – в том же году открыли первый онкоген. Онкоген – это ненормальный ген, который, как считалось, появляется в результате мутации, и связан с развитием рака. Открытие онкогенов и генов-супрессоров опухолей поспособствовало широкому распространению мнения, что рак вызывается генетическими мутациями, а не изменениями в метаболизме. Гипотеза Варбурга, изначально спорная, оказалась практически забытой на три десятилетия.

Но широкое распространение ПЭТ для диагностики и определения стадии рака у людей снова вернуло эффект Варбурга на главную сцену онкологических исследований. Сейчас уже никто не может отрицать, что раковые опухоли живут в анаэробной среде и используют анаэробный метаболизм, чтобы расти. Даже молекулярные биологи, которые когда-то были полностью сосредоточены на онкогенной теории, все же осознали, что связь между недостатком кислорода и раком существует. Они открыли белок, присутствующий во всех клетках – так называемый фактор, индуцируемый гипоксией (HIF), – который активируется в условиях низкого содержания кислорода, а это, в свою очередь, активирует многие гены, необходимые для роста раковой опухоли. Повышенная активность HIF отмечалась при раке кишечника, молочной железы, желудка, легких, кожи, пищевода, матки, яичников, поджелудочной железы, простаты, почек и мозга[399].

Клеточные изменения, указывающие на повреждения механизмов дыхания – в том числе уменьшение количества и размеров митохондрий, ненормальную структуру митохондрий, снижение активности ферментов цикла Кребса и цепи переноса электронов, мутации митохондриальных генов, – постоянно находят при большинстве видов рака. Даже в опухолях, вызываемых вирусами, один из первых признаков злокачественности – повышение анаэробного метаболизма.

Экспериментальное ингибирование дыхания раковых клеток или простое лишение их кислорода меняло экспрессию сотен генов, которые участвуют в злокачественных преобразованиях и росте рака. Повреждение дыхательных механизмов делает раковые клетки более инвазивными, а восстановление нормального дыхания – менее инвазивными[400].

Среди исследователей рака постепенно формируется консенсус: опухоли развиваются, только если клеточное дыхание ослаблено[401]. В 2009 г. вышла посвященная Отто Варбургу книга под названием Cellular Respiration and Carcinogenesis («Клеточное дыхание и канцерогенез». В ней подробно рассмотрены все аспекты этого вопроса, а среди авторов статей – ведущие исследователи рака из США, Германии, Франции, Италии, Бразилии, Японии и Польши[402]. В предисловии Грегг Семенца писал: «Варбург изобрел устройство, ныне известное как манометр Варбурга, и с его помощью показал, что опухолевые клетки потребляют меньше кислорода (и вырабатывают больше молочной кислоты), чем нормальные клетки при той же концентрации кислорода в окружающей среде. Даже век спустя мы все еще пытаемся понять, почему и как в метастатических раковых клетках проявляется эффект Варбурга, и после этого краткого предисловия читателей ждет настоящий 12-раундовый бой тяжеловесов».