Perchè l'ipotesi di Warburg sull'insorgenza del cancro è falsa

The thesis explores the contribution of the Warburg Effect to the study of tumor cell metabolism and presents the main arguments that challenge Otto Warburg's hypothesis. Warburg argued that the metabolism of cancer cells is altered compared to that of normal cells due to a malfunction of the mitochondria. He claimed that the primary cause of carcinogenesis is the Warburg Effect, meaning the preference of cancer cells for aerobic glycolysis instead of oxidative phosphorylation, even in the presence of abundant oxygen. The early experiments and instruments used by Warburg, which demonstrated that glucose consumption in tumors is 10 to 40 times higher than normal and lactate production is 10 to 100 times faster than usual, are reported. The Warburg Effect is examined from a chemical perspective, and how the by-products of this metabolic pathway have epigenetic implications in tumor metabolism is discussed. However, recent scientific evidence refutes the idea that mitochondrial malfunction is the primary cause of cancer, attributing this role to genetic mutations that lead to the activation of oncogenes and the inactivation of tumor suppressor genes. Currently, the Warburg Effect is considered an essential component of selfish metabolic reprogramming that results from the interaction of various factors. There are several cellular signaling pathways that stimulate aerobic glycolysis, including PI3K/Akt, mTOR, c-Myc, and HIF-1. The HIF-1 factor, in particular, plays a crucial role in promoting hyperglycolysis and in helping tumor cells adapt to hypoxic conditions through various mechanisms. A key experiment is described, demonstrating how the activation of oncogenes such as Akt can induce elevated glycolytic metabolism without impairing mitochondrial respiration, confirming that the Warburg Effect is a consequence of oncogene activation. In conclusion, the thesis highlights how Warburg's hypothesis has been surpassed by recent scientific discoveries, showing that tumor metabolism is driven by complex interactions between oncogenes and cellular signals, making the Warburg Effect a consequence, rather than the primary cause, of cancer.

La tesi esplora il contributo dell'Effetto Warburg allo studio del metabolismo delle cellule tumorali e riporta le principali argomentazioni che contestano l’ipotesi di Otto Warburg. Warburg sosteneva che il metabolismo delle cellule normali è alterato rispetto a quello delle cellule normali a causa di un malfunzionamento dei mitocondri. Egli affermava infatti che la causa primaria della carcinogenesi è l’Effetto Warburg ovvero la predilezione da parte delle cellule tumorali della glicolisi aerobica invece della fosforilazione ossidativa, anche in presenza di abbondante ossigeno. Vengono riportati i primi esperimenti e la strumentazione utilizzata da Warburg attraverso i quali dimostrò che il consumo di glucosio nei tumori è da 10 a 40 volte superiore alla norma e vi è una produzione di lattato da 10 a 100 volte più veloce del normale. Viene approfondito l’Effetto Warburg dal punto di vista chimico e come i prodotti secondari di questa via metabolica abbiano implicazioni epigenetiche nel metabolismo tumorale. Tuttavia, le prove scientifiche recenti confutano l'idea che il malfunzionamento mitocondriale sia la causa primaria del cancro e affidano questo ruolo a mutazioni genetiche che causano l’attivazione degli oncogeni e l’inattivazione dei geni oncosoppressori. Attualmente l’Effetto Warburg è considerato come un componente essenziale di una riprogrammazione metabolica egoistica che è il risultato dell’interazione di diversi fattori. Vi sono diverse vie di segnalazione cellulare che stimolano la glicolisi aerobica tra cui PI3K/Akt, mTOR, c-Myc, HIF-1. Il fattore HIF-1, in particolare, gioca un ruolo cruciale nel promuovere l’iperglicolisi e l’adattamento delle cellule tumorali alle condizioni ipossiche mediante diversi meccanismi. Viene descritto un esperimento chiave che dimostra come l’attivazione di oncogeni come Akt possa indurre un metabolismo glicolitico elevato senza compromettere la respirazione mitocondriale, confermando che l’Effetto Warburg è una conseguenza dell’attivazione degli oncogeni. In conclusione, la tesi evidenzia come l'ipotesi di Warburg sia stata superata dalle recenti scoperte scientifiche, che mostrano come il metabolismo tumorale sia guidato da complesse interazioni tra oncogeni e segnali cellulari, rendendo l’effetto Warburg una conseguenza e non la causa primaria del cancro.