Warburgova hypotéza je v současnosti považována za chybnou biochemickou hypotézu vzniku rakovinného nádoru. Byl vytvořen v roce 1924 specialistou na buněčnou biochemii , budoucím laureátem Nobelovy ceny Otto Warburgem , na základě efektu , který pozoroval , že rakovinné buňky , stejně jako mnoho buněk pěstovaných ve zkumavce , využívají fermentaci glukózy pro zásobování energií i v přítomnosti dostatečné množství kyslíku .. Warburg tvrdil, že tento účinek je hlavní příčinou onemocnění. Následné studie ukázaly, že rakovinné buňky mohou mít jakýkoli typ dodávky energie, včetně těch charakteristických pro normální buňky, a tento účinek je považován za důsledek, nikoli za příčinu maligní transformace buněk .
Hypotézu navrhl Otto Warburg v roce 1924 [1] . Navrhl, že rakovina , malignita a nádorový růst jsou způsobeny tím, že nádorové buňky získávají energii (například ve formě adenosintrifosfátu ) hlavně anoxickou glykolýzou . Naproti tomu „zdravé“ buňky generují energii oxidací kyseliny pyrohroznové . Kyselina pyrohroznová je konečným produktem glykolýzy a je oxidována v mitochondriích [2] . Proto podle Warburga rakovinné buňky vznikají v důsledku poklesu mitochondriálního dýchání. Warburg pozoroval u normálních a rakovinných buněk zásadní rozdíl v poměru využití bezkyslíkaté a kyslíkové glykolýzy. Toto pozorování se stalo známým jako Warburgův efekt .
Podle moderních údajů je rakovina způsobena mutacemi a změnami v genové expresi v procesu maligní transformace buněk , což vede k jejich nekontrolovanému růstu [3] [4] . Metabolické rozdíly pozorované Warburgem jsou adaptací rakovinných buněk na nedostatek kyslíku uvnitř pevných nádorů a jsou z velké části výsledkem stejných mutací v onkogenech a tumor supresorových genech, které způsobují další abnormální vlastnosti rakovinných buněk. Warburgův efekt tedy není ani tak hlavní příčinou, jak tvrdil, ale jedním z charakteristických účinků rakovinotvorných mutací [5] [6] [7] .
Warburg formuloval svou hypotézu v článku nazvaném The Prime Cause and Prevention of Cancer ("Hlavní příčina rakoviny a její prevence"), který četl na setkání laureátů Nobelovy ceny 30. června 1966 v Lindau , Bodamské jezero , Německo . V tomto projevu Warburg poskytl další důkazy na podporu své hypotézy, že zvýšené anaerobní dýchání rakovinných buněk je důsledkem zranění nebo nedostatečného dýchání. Podle něj je „hlavní příčinou rakoviny náhrada dýchání kyslíku v normálních buňkách těla fermentací cukru“ [8] . V 50. a 70. letech 20. století byla tato hypotéza velmi populární, ale následné studie ukázaly, že rakovinné buňky mohou mít jakýkoli typ zásobování energií, včetně těch charakteristických pro normální buňky [2] .
Tělo často ničí poškozené buňky prostřednictvím apoptózy , sebedestruktivního mechanismu, který aktivuje mitochondrie, ale tento mechanismus nefunguje v rakovinných buňkách, kde jsou mitochondrie vyřazeny. Obnova mitochondriální aktivity v rakovinných buňkách umožňuje restart apoptózy [9] .
Studiu Warburgova efektu , s nímž hypotéza úzce souvisí, se věnovalo a věnuje velké množství vědců . Od roku 2000 do roku 2015 se Warburgovým efektem zabývalo téměř 18 000 publikací. Většina funkcí Warburgova efektu se stala předmětem výzkumu [10] .