Otto Warburg, el redescubrimiento del cáncer y el azúcar

Otto Warburg, Nobel de Medicina de 1931

La historia de la moderna investigación del cáncer muchos la datan en la primera década del siglo XX con el biólogo alemán Theodor Boveri que descubrió que si fertilizaba erizos de mar con dos espermas en lugar de uno algunas células acababan con un número erróneo de cromosomas y no se desarrollaban correctamente. Era una época anterior a la genética pero Boveri estaba al tanto de que las células de cáncer, como ésas del erizo de mar, tenía cromosomas anormales. Así que pensó que el cáncer tenía algo que ver con los cromosomas.

Por desgracia menos conocido fue otro científico, también alemán, de la misma época y que también estudiaba curiosamente los erizos de mar. Se llamaba Otto Warburg y sus descubrimientos fueron en una época encumbrados como un avance en la comprensión del cáncer. No en vano en 1931 ganó el Nobel de Medicina por este tipo de hallazgos pero por desgracia su importancia fue con el tiempo minimizada y hasta olvidada. Warburg, a diferencia de Boveri, no estaba interesado en los cromosomas sino en el metabolismo energético, y en cómo es diferente éste en las células sanas y tumorales. De su estudio de los erizos de mar sabía que cuando las células maduraban alimentándose de más oxigeno, y en realidad algo similar esperaba ver cuando pasó a estudiar tumores en ratones. Sin embargo lo que halló no fue eso, sino que las células tumorales de ratones se alimentaban de glucosa (azúcar en sangre) y lo descomponían para su uso sin precisar oxígeno. En principio esto no tenía sentido para Warburg puesto que es mucho más eficiente la producción de energía con el oxígeno disponible también para las células tumorales.

No obstante corroboró que pasaba lo mismo en células tumorales humanas. Las células tumorales eran voraces con la glucosa. Esto llegó a llamarse el efecto Warburg y se estima que ocurre en la mayor parte de cánceres.

Es tan fundamental esto para la progresión del cáncer que algunos escáneres de diagnóstico de cáncer funcionan revelando qué partes del cuerpo están consumiendo mucha más glucosa de lo normal. Y se considera peor el diagnóstico cuando más glucosa consuma un tumor.

Warburg creyó que esto se debía a la dificultad de estas células para usar oxígeno debido a su dañada respiración y ahí conjeturó estaría un punto de inicio del cáncer. Una teoría que se debatió desde los años 50 pero que en los 80 estaba olvidada sin una conclusión definitiva. ¿Por qué este debate fue olvidado? Porque en 1953 Watson y Crick comienzan el estudio de las moléculas de ADN y el comienzo de la genética y su posterior revolución marginó a otros enfoques. Todo tendría que explicarse desde entonces a través de mutaciones genéticas. La genética del cáncer borró del mapa al metabolismo del cáncer por decirlo así.

Sin embargo, en los últimos años ha vuelto a la palestra aquel enfoque de investigaciones que abrió Warburg sobre el cáncer. Las mutaciones genéticas que se pueden atribuir a un cáncer son innumerables. Pero los combustibles que necesita un cáncer para prosperar no son innumerables. Incluso el propio James Watson, padre de la biología molecular y la genética, cree ahora que apuntar al metabolismo es un enfoque más exitoso que las cuestiones genéticas. Tanto es así que afirma que hoy estudiaría bioquímica en lugar de biología molecular.

James Watson, padre de la biología genética

La mayoría de los expertos hoy consideran a Otto Warburg el bioquímico más grande del siglo XX. Su personal de laboratorio también incluyó a Hans Krebs, Ph. D., que dio nombre al universalmente conocido ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs se refiere a las vías de reducción oxidativa que se producen en las mitocondrias. Entonces, ¿cómo se diferencia la inflexibilidad metabólica de las células cancerosas de las células sanas?

Una célula puede producir energía de dos maneras: aeróbicamente, en las mitocondrias, o anaerobicamente, en el citoplasma, el último de los cuales genera ácido láctico - un subproducto tóxico. Warburg descubrió que en presencia de oxígeno, las células cancerosas sobreproducen ácido láctico. Esto se conoce como el efecto de Warburg antes mencionado.

Warburg concluyó que la causa principal del cáncer era la reversión de la producción de energía aeróbica a una forma más primitiva de producción de energía, la fermentación anaeróbica. Para revertir el cáncer, creía que había que interrumpir el ciclo de producción de energía que está alimentando el tumor, y que volviendo al metabolismo de la energía aeróbica se podría "matar de hambre" al cáncer. Otra manera más sencilla de explicar el descubrimiento de Warburg es que las células cancerosas son alimentadas principalmente por la quema de azúcar anaeróbicamente. Sin azúcar, la mayoría de las células cancerosas simplemente carecen de la flexibilidad metabólica para sobrevivir.

(Continuará)