Переход на гликолиз часто называют «эффектом Варбурга» – в честь немецкого биолога Отто Варбурга, который в 1920-х годах впервые заметил, что раковые опухоли предпочитают сжигать глюкозу в отсутствие кислорода. Он страстно верил, что именно метаболические перестройки и закисление вызывают рак, а не наоборот. В 1931 году Варбург получил Нобелевскую премию за свою работу, посвященную механизмам клеточного дыхания; он весьма пренебрежительно относился к изучению канцерогенов, генов и вирусов рака, которое считал пустой тратой времени. Как только было выяснено, что появление опухолей вызывается накоплением генетических дефектов, его идеи были полностью отвергнуты, ибо перестройки в метаболизме невозможно было связать с появлением мутаций.
Несмотря на безудержное распространение веб-сайтов и YouTube-каналов, придерживающихся теорий заговора и восхваляющих Варбурга как хранителя «правды о раке», которую «они хотят от вас скрыть», до сих пор нет убедительных доказательств того, что изменение метаболизма приводит к злокачественным новообразованиям. Возвращаясь к идее адаптивного онкогенеза (см. гл. 4), согласно которой предраковые клетки будут процветать, если они лучше здоровых соседей приспособятся к стрессовой среде, легко увидеть, что предельно кислая среда с низким содержанием кислорода может служить мощным фактором эволюционного давления. Переход к гликолизу и подкислению в стиле Варбурга может происходить только в небольших кластерах раковых клеток – вероятно, из-за временной нехватки кислорода, – но этого может хватить для того, чтобы поддержать появление выносливых мутантов, способных выжить в таких суровых условиях.
Изучая эту токсичную среду, важно помнить, что опухоль – это не только раковые клетки. В ней множество других клеток и прочих структур, совокупно называемых стромой. Это пестрый набор иммунных клеток всех видов, фибробластов-наполнителей и кровеносных сосудов, «склеенных» вместе молекулярным «клеем» (внеклеточный матрикс) и пропитанных множеством биохимических сигналов. Типичная опухоль поджелудочной железы может всего на 10 % состоять из раковых клеток, а в остальной части будут преобладать нормальные клетки, либо кооптированные для поддержки онкоклеток, либо мобилизованные для борьбы с ними. Но, хотя это странное сообщество играет бесспорно важную роль в выживании раковых клеток, у нас крайне мало сведений о том, каким образом они оказывают столь разлагающий эффект на свое окружение.
Секрет между тем может заключаться в способности раковых клеток взламывать нормальные биологические процессы, протекающие в организме, и умении перестраивать их в соответствии со своими потребностями. Например, здоровая ткань реагирует на наличие опухоли так же, как и на любую травму, посылая иммунные войска для борьбы с захватчиками, вызывая воспаление, способствующее заживлению, и восстанавливая поврежденную тканевую структуру с помощью волокон фибробластов. Однако мы все больше убеждаемся в том, что опухоли манипулируют этим благотворным процессом заживления, чтобы стимулировать свой собственный рост.