Warburg hipotézisét jelenleg egy rákos daganat kialakulásának hibás biokémiai hipotézisének tekintik. 1924-ben hozta létre a sejtbiokémia specialistája , a leendő Nobel-díjas Otto Warburg , azon a hatáson alapulva , amelyet megfigyelt , hogy a rákos sejtek , mint sok kémcsőben növesztett sejt, még elegendő mennyiség jelenlétében is glükóz fermentációt használnak energiaellátásra . oxigén . Warburg azzal érvelt, hogy ez a hatás a betegség kiváltó oka. A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a rákos sejtek bármilyen típusú energiaellátással rendelkezhetnek, beleértve a normál sejtekre jellemzőket is, és a hatás a sejtek rosszindulatú átalakulásának következménye, nem pedig oka .
A hipotézist Otto Warburg vetette fel 1924-ben [1] . Azt állította, hogy a rák , a rosszindulatú daganatok és a daganatnövekedés annak a ténynek köszönhető, hogy a daganatsejtek főként anoxikus glikolízissel nyernek energiát (például adenozin-trifoszfát formájában) . Ezzel szemben az "egészséges" sejtek a piroszőlősav oxidációjával termelnek energiát . A piruvinsav a glikolízis végterméke, és a mitokondriumokban oxidálódik [2] . Ezért Warburg szerint a rákos sejtek a mitokondriális légzés csökkenése miatt keletkeznek. Warburg a normál és a rákos sejtekben alapvető különbséget figyelt meg az oxigénmentes és az oxigénglikolízis használatának arányában. Ez a megfigyelés Warburg-effektus néven vált ismertté .
A modern adatok szerint a rákot a sejtek rosszindulatú átalakulásának folyamatában bekövetkező mutációk és a génexpresszió változásai okozzák , amelyek kontrollálatlan növekedésükhöz vezetnek [3] [4] . A Warburg által megfigyelt metabolikus különbségek a rákos sejtek alkalmazkodása a szilárd daganatok oxigénhiányához , és nagyrészt az onkogének és a tumorszuppresszor gének ugyanazon mutációinak eredménye, amelyek a rákos sejtek egyéb abnormális jellemzőit okozzák. Így a Warburg-effektus nem annyira a kiváltó ok, mint állította, hanem a rákot okozó mutációk egyik jellemző hatása [5] [6] [7] .
Warburg a The Prime Cause and Prevention of Cancer ("A rák fő oka és megelőzése") című cikkében fogalmazta meg hipotézisét , amelyet a Nobel-díjasok 1966. június 30-i találkozóján olvasott fel Lindauban , a Bodeni -tónál , Németországban . Ebben a beszédében Warburg további bizonyítékokat szolgáltatott hipotézisének alátámasztására, miszerint a rákos sejtek fokozott anaerob légzése sérülés vagy elégtelen légzés következménye. Szerinte "a rák fő oka az, hogy a szervezet normális sejtjeiben az oxigénlégzést a cukor fermentációja helyettesíti" [8] . Az 1950-es és 1970-es években ez a hipotézis nagyon népszerű volt, de a későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a rákos sejtek bármilyen típusú energiaellátással rendelkezhetnek, beleértve a normál sejtekre jellemzőket is [2] .
A szervezet gyakran elpusztítja a sérült sejteket apoptózissal , egy önpusztító mechanizmussal, amely aktiválja a mitokondriumokat, de ez a mechanizmus nem működik a rákos sejtekben, ahol a mitokondriumok le vannak tiltva. A mitokondriális aktivitás helyreállítása a rákos sejtekben lehetővé teszi az apoptózis újraindítását [9] .
Számos tudós szentelte és fordítja erőfeszítéseit a Warburg-hatás tanulmányozására , amellyel a hipotézis szorosan összefügg. 2000 és 2015 között csaknem 18 000 publikáció foglalkozott a Warburg-effektussal. A Warburg-effektus legtöbb funkciója a kutatás tárgyává vált [10] .