Jak NIE pokonać raka

W naszym ostatnim poście wyszczególniliśmy 6 cech raka pierwotnie opisanych w 2001 r. W aktualizacji z 2011 r. Badacze dodali dwie „cechy aktywujące” i dwie „pojawiające się cechy”. Dwie cechy aktywujące nie są cechami charakterystycznymi, ale umożliwiają ich realizację. Pierwszy to „niestabilność i mutacja genomu”, co jest dość oczywiste. Ponieważ nowotwory mają setki mutacji, oczywiste jest, że genom musi być zdolny do mutacji, a zatem genom ma pewną nieodłączną niestabilność. To niewiele wnosi do zrozumienia raka. Drugi to „Guz sprzyjający zapaleniu”. Od dawna wiadomo, że wszystkie nowotwory mają w sobie komórki zapalne. Ponieważ stan zapalny jest odpowiedzią na obrażenia, jest to oczekiwany rezultat, gdy ciało próbuje pozbyć się raka. Od dawna opisano komórki naturalnych zabójców, które są komórkami odpornościowymi patrolującymi krew, próbującymi zabić komórki rakowe. Jednak nowsze badania wskazały na fakt, że to zapalenie w wielu przypadkach paradoksalnie robiło odwrotnie - pomagało nowotworowi. Chociaż te dwie cechy są interesujące, rzucają niewiele światła na to, jak rak powstaje i rozprzestrzenia się.

Oprócz tych dwóch właściwości umożliwiających dodano dwie nowe cechy szczególne. Pierwsze „Unikanie zniszczenia immunologicznego” odzwierciedla teorię nadzoru immunologicznego. Nasz układ odpornościowy zawsze patroluje krew i zabija nowotwory mikroprzerzutowe, zanim zostaną ustalone. U pacjentów z niedoborem odporności, takich jak HIV lub przyjmujących leki hamujące odporność, takich jak biorcy przeszczepu, istnieje większe prawdopodobieństwo zachorowania na raka. Ponownie ciekawe, ale opis tych cech rzuca niewiele światła na pochodzenie raka. Wszystkie komórki nowotworowe po prostu pokazują trzy podstawowe cechy, o których mówiliśmy wcześniej:

  1. Rosną (tutaj spada unikanie zniszczenia immunologicznego)
  2. Są nieśmiertelni
  3. Poruszają się (przerzuty)

Inną nową cechą charakterystyczną jest „przeprogramowanie metabolizmu energetycznego”. To jest fascynujące. W normalnych warunkach komórka wytwarza energię poprzez tlenową glikolizę (czyli „z tlenem”). Jeśli obecny jest tlen, mitochondrium komórki generują energię w postaci ATP. Mitochondrium to organelle, które są jak małe narządy komórki, które zapewniają wytwarzanie energii - elektrownie komórek. Za pomocą glukozy mitochondrium wykorzystują tlen do wytworzenia 36 ATP w procesie zwanym „fosforylacją oksydacyjną” lub OxPhos. Jeśli nie ma tlenu, to nie działa. Na przykład, jeśli biegasz na pełnych obrotach, potrzebujesz dużo energii w krótkim czasie. Nie ma wystarczającej ilości tlenu, aby przejść przez zwykły mitochondrialny OxPhos. Zamiast tego komórka wykorzystuje glikolizę beztlenową (bez tlenu), która generuje kwas mlekowy, odpowiedzialny za znane oparzenie mięśni po ciężkim wysiłku fizycznym. To wytwarza energię przy braku tlenu, ale generuje jedynie 2 ATP na cząsteczkę glukozy zamiast 36. Rozsądny kompromis w odpowiednich okolicznościach.

Dla każdej cząsteczki glukozy można wygenerować 18 razy więcej energii za pomocą tlenu i mitochondrium. Komórki rakowe, prawie uniwersalnie, wykorzystują mniej wydajny szlak beztlenowy. Aby zrekompensować niższą wydajność wytwarzania energii, komórki rakowe mają znacznie wyższe wymagania dotyczące glukozy i zwiększają transportery glukozy GLUT1. Jest to podstawa do skanowania pozytronowej tomografii emisyjnej (PET) w kierunku raka. W tym teście znakowana glukoza jest wstrzykiwana do organizmu. Ponieważ rak pobiera glukozę znacznie szybciej niż normalne komórki, możesz śledzić aktywność i lokalizację nowotworów. Ta zmiana występuje w każdym raku i jest znana jako Efekt Warburga. Na pierwszy rzut oka stanowi to interesujący paradoks. Rak, który szybko rośnie, powinien wymagać więcej energii, więc dlaczego rak świadomie wybrałby MNIEJ skuteczną ścieżkę wytwarzania energii? Nieznajomy i nieznajomy. Rozważymy to bardziej szczegółowo w przyszłości, ponieważ jest to anomalia, którą należy wyjaśnić. Jest to jednak całkowicie fascynujące, ponieważ próbuje wyjaśnić paradoksy, które posuwają naukę do przodu.

Współczesne badania nad rakiem odrzuciły ten niezwykły paradoks, udając, że jest to niewielka obserwacja o niewielkim znaczeniu. Jest to jednak tak nieistotne, że praktycznie każda pojedyncza komórka rakowa każdego typu to robi? Mimo że nowe komórki rakowe cały czas się rozwijają, wszystkie mają tę niezwykłą cechę. Aktualizacja z 2011 r. Koryguje ten nadzór, dodając go do właściwego miejsca jako Znaku Raka.

Biorąc pod uwagę 8 cech charakterystycznych i cechy charakterystyczne, można przyjrzeć się opracowywanym obecnie lekom / metodom leczenia raka na wszystkich tych frontach. Brzmi i wygląda dość imponująco, i nie spodziewałbym się po tylu, wielu miliardach dolarów zainwestowanych w badania nad rakiem w ciągu ostatnich kilku dekad. Mogliby przynajmniej wygenerować ładne zdjęcia, jeśli nie zamierzają dokonać prawdziwych przełomów klinicznych. Podobnie jak jutro, kolejny przełom jest zawsze tuż za rogiem, ale nigdy nie nadchodzi. Czemu? Po zauważeniu problem jest oczywisty. Atakujemy mocne strony raka, a nie jego słabości.

Skatalogowaliśmy wiele funkcji udostępnianych przez większość nowotworów. To właśnie rak robi lepiej niż jakakolwiek normalna komórka. I to właśnie zamierzamy zaatakować. Czy to nie jest przepis na katastrofę? Rozważ to. Mogę łatwo pokonać Michaela Jordana w jego najlepszym wieku. Z łatwością pokonam Tigera Woodsa w jego sile wieku. Mogę łatwo pokonać Wayne'a Gretzky'ego w jego świetności. Wow, możesz pomyśleć, ten doktor Fung jest złudzony. Ani trochę. Jak mam to zrobic? Nie rzucam im wyzwania do koszykówki, golfa lub hokeja. Zamiast tego rzucam im wyzwanie na fizjologię medyczną, a następnie zaczynam zdejmować spodnie ze wszystkich trzech. Byłbym idiotą, aby rzucić wyzwanie Michaelowi Jordanowi podczas koszykówki.

Pomyślmy o raku. Rośnie i rośnie. To robi to lepiej niż cokolwiek, co kiedykolwiek znaliśmy. Tak więc staramy się znaleźć sposób, aby go zabić. Używamy leków chirurgicznych, radioterapii i chemioterapii (trucizn). Ale rak przeżył. To Wolverine z X-men. Możesz chcieć go zabić, ale jest bardziej prawdopodobne, że cię zabije. Nawet jeśli na przykład stosujemy chemioterapię, może ona zabić 99% raka. Ale 1% przeżywa i staje się odporny na ten konkretny lek. W końcu jest marginalnie skuteczny. Dlaczego mielibyśmy rzucać wyzwanie rakowi w jego sile? To wyzwanie dla Michaela Jordana do koszykówki. Jesteś idiotą, jeśli myślisz, że wygrasz.

Kolejną rzeczą, którą wiemy, jest to, że rak bardzo mutuje. Staramy się więc wymyślić sposoby powstrzymania mutacji. Co? Czy to nie stanowi wyzwania dla raka w tym, co robi najlepiej? Oczywiście gra Tiger Woods stanowi wyzwanie dla gry w golfa. Wiemy również, że rak może tworzyć nowe naczynia krwionośne. Staramy się więc zablokować to we własnej grze. Naprawdę? To wyzwanie Wayne'owi Gretzky'owi do gry w hokeja. Nie śmieszne. Rzeczywiście, wszystkie zabiegi przedstawione powyżej ponoszą ten sam fatalny błąd.

Czy więc nie ma nadziei? Ledwie. Musimy tylko być mądrzejsi i zrozumieć raka na głębszym poziomie. Całe rozumowanie leczenia raka nie jest o wiele bardziej wyrafinowane niż myślenie jaskiniowca. Grok widzi, jak rośnie rak. Grok zabija raka.

Spójrzmy jeszcze raz na znamiona:

  1. Oni rosną.
  2. Są nieśmiertelni.
  3. Poruszają się.
  4. Celowo stosują mniej wydajną metodę pozyskiwania energii.

Co? Jeden z nich nie pasuje do innych. Rak cały czas rośnie. Będzie to wymagało dużej energii, a rak będzie wykorzystywał mitochondrium do generowania dużej ilości energii na cząsteczkę glukozy. Ale tak nie jest. Prawie każdy rak wybiera zamiast tego mniej efektywną ścieżkę energetyczną, mimo że wokół jest dużo tlenu. To dziwne. Zamiast efektywnie wykorzystywać tlen, komórki rakowe wybrały spalanie glukozy podczas fermentacji. Załóżmy, że budujesz szybki samochód. Sprawiasz, że jest elegancki, nisko nad ziemią i umieszczasz spoiler na plecach. Następnie wyjmujesz silnik o mocy 600 koni mechanicznych i wkładasz silnik do kosiarki o mocy 9 koni mechanicznych. Co? To dziwne. Dlaczego rak miałby robić to samo? I to nie był przypadek. Robi to praktycznie każdy rak. Bez względu na przyczynę, ma to kluczowe znaczenie dla pochodzenia raka.

To nie jest nowe odkrycie. Otto Warburg, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii z 1931 r., Intensywnie badał metabolizm energetyczny normalnych komórek i raka. Napisał „Rak, przede wszystkim inne choroby, ma niezliczone wtórne przyczyny. Ale nawet w przypadku raka istnieje tylko jedna główna przyczyna. Podsumowując w kilku słowach, główną przyczyną raka jest zastąpienie oddychania tlenem w normalnych komórkach ciała przez fermentację cukru. ”

Efekt Warburga. Teraz zaczynamy gdzieś się dostać. Aby naprawdę pokonać wroga, musisz go znać.