Menu

Associazione Bioprogress Onlus

header photo

“La causa primaria del cancro e la sua prevenzione” _ Prof. Otto Warburg

October 7, 2012 at 23:16


Testo adattato dalla conferenza tenuta dal Prof. Otto Warburg nel 1966 in occasione della riunione annuale dei vincitori del Premio Nobel a Lindau, Germania. Warburg vinse il premio Nobel per la Medicina nel 1931 per la scoperta della natura e della modalità d’azione degli enzimi respiratori, e fu candidato per un secondo premio Nobel nel 1944 per la scoperta dei gruppi attivi degli enzimi respiratori.

 
 
Esistono cause di malattie primarie e secondarie. Ad esempio, la causa primaria della peste è il bacillo della peste, mentre le cause secondarie della peste sono la sporcizia, i ratti e le pulci, che trasferiscono il bacillo dai ratti all'uomo. Con causa primaria di una malattia voglio intendere una causa che si ritrova in ogni caso di malattia.

Il cancro, ancor più di tutte le altre malattie, ha innumerevoli cause secondarie. Ma anche per il cancro esiste una sola causa primaria. Riassumendo in poche parole, la causa primaria del cancro è la sostituzione della respirazione dell’ossigeno nelle cellule normali del corpo con la fermentazione dello zucchero.

Tutte le cellule normali del corpo soddisfano le proprie esigenze energetiche grazie alla respirazione, mentre le cellule tumorali soddisfano le proprie esigenze di energetiche in gran parte con la fermentazione. Le cellule normali del corpo sono quindi aerobie obbligate, mentre le cellule tumorali sono anaerobie parziali. Dal punto di vista della fisica e della chimica della vita, questa differenza tra cellule normali e tumorali è così grande che con difficoltà si potrebbe immaginare una maggiore differenza. L’ossigeno, il donatore di energia nelle piante e negli animali è “detronizzato” nelle cellule tumorali e sostituito da una reazione energetica tipica delle più basse forme viventi, ovvero la fermentazione del glucosio.

La chiave del problema cancro è di conseguenza l'“energia della vita”, la quale è stata il campo di lavoro dell'Istituto Dahlem sin dalla propria apertura nel 1930 ad opera della Rockefeller Foundation. Al Dahlem la fermentazione delle cellule tumorali fu scoperta decenni fa, ma solo in anni recenti è stato dimostrato che le cellule tumorali possono effettivamente crescere nel corpo con il quasi esclusivo utilizzo dell’energia proveniente dalla fermentazione. Solo oggi si possono presentare, per quanto riguarda il cancro, tutti gli esperimenti richiesti da Pasteur e Koch quali prove delle cause primarie di malattia. Se è vero che la sostituzione della respirazione con la fermentazione è la causa primaria del cancro, allora tutte le cellule tumorali, senza eccezioni, devono fermentare, e nessuna cellula normale in crescita che fermenta dovrebbe esistere nel corpo.

Un esperimento particolarmente semplice e convincente eseguito dagli americani Malmgren e Flanegan conferma questa idea: se si iniettano spore del tetano, le quali sono in grado di germinare solo a pressioni di ossigeno molto basse, nel sangue di topi sani, i topi non si ammalano di tetano, in quanto le spore non trovano alcun posto in un corpo normale in cui la pressione di ossigeno sia sufficientemente bassa. Analogamente, le tope gravide non si ammalano se iniettate con le spore del tetano, perché anche nell'embrione in crescita non esiste alcun distretto in cui la pressione dell'ossigeno sia sufficientemente bassa da permettere la germinazione delle spore. Tuttavia, se si iniettano spore del tetano nel sangue di topi portatori di tumore, i topi si ammalano di tetano, in quanto la pressione di ossigeno nei tumori può essere così bassa che le spore sono in grado di germinare. Questi esperimenti dimostrano in modo univoco l'anaerobiosi delle cellule tumorali e la non-anaerobiosi delle cellule normali, ed in particolare la non-anaerobiosi degli embrioni in crescita.

Un secondo tipo di sperimentazione dimostra una connessione quantitativa tra la fermentazione dei tumori ed il tasso di crescita dei tumori. Se si iniettano in ratti sostanze cancerogene con diverse attività, si possono creare, come ha trovato Harold Morris del National Cancer Institute di Bethesda, tumori del fegato (epatomi) a livelli differenti di malignità. Così, un ceppo di tumore può raddoppiare la propria massa in 3 giorni mentre un altro ceppo può richiedere 30 giorni. Recentemente Dean Burk e Mark Woods, sempre del National Cancer Institute, hanno misurato in vitro il tasso di fermentazione anaerobica in diverse linee di questi epatomi ed ottenuto una curva che mostra una relazione quantitativa tra fermentazione e tasso di crescita, e quindi tra fermentazione e malignità, in questi diversi ceppi tumorali.

 

Particolare interesse è riferito alla fermentazione degli epatomi a crescita più lenta, in quanto diversi ricercatori negli Stati Uniti ritenevano di aver trovato che tali tumori non mostrassero fermentazione, cioè che l’anaerobiosi non potesse essere la causa primaria del cancro.

Burk e Woods hanno visto immediatamente dalle loro curve che nella regione del punto zero il tasso di fermentazione è così piccolo che non può più essere misurato con la metodologia consueta, mentre nella stessa regione il tasso di crescita più piccolo è sempre facilmente misurabile. Burk e Woods hanno notato, in altre parole, che nella regione del punto zero delle loro curve il test di crescita è più sensibile rispetto al test di fermentazione abituale. Con metodi ridefiniti per la misura della fermentazione dello zucchero (glucosio) hanno trovato ciò che ogni chimico-fisico dopo uno sguardo alla curva può comprendere, ovvero che anche l’epatoma di Morris a crescita più lenta fermenta lo zucchero.

I risultati di Burk e Woods sono stati confermati ed approfonditi da altri ricercatori con metodi indipendenti. Pietro Gullino, sempre a Bethesda, ha sviluppato un metodo di perfusione con cui un epatoma di Morris in crescita nell'animale può essere perfuso per lunghi periodi di tempo, anche settimane, per mezzo di una singola arteria e di una singola vena, così da poter analizzare il sangue entrante ed uscente da un dato tumore. Gullino ha trovato con questo metodo che gli epatomi di Morris a lenta crescita producono sempre acido lattico durante la propria crescita. Questo è in contrasto con la fisiologia del fegato, dove, come noto sin dai tempi di Claude Bernard, l’acido lattico non è prodotto ma consumato dal fegato. La differenza tra fegato e tumori di Morris in vivo è quindi infinita (+ vs -). Gullino ha scoperto inoltre che i tumori crescono in vivo con un diminuito consumo di ossigeno. In sintesi, le scoperte di Gullino indicano che gli epatomi di Morris a lenta crescita sono anaerobi parziali.

Gli epatomi di Morris a lenta crescita sono quindi lontani dall'aver confutato l’anaerobiosi dei tumori. Al contrario, risultano essere la migliore dimostrazione di questa caratteristica distintiva. Per quarant'anni ricercatori sul cancro hanno cercato un tumore che non fermentasse. Quando infine un tumore non fermentante sembrava essere stato trovato nei tumori di Morris a lenta crescita, ciò si è dimostrato essere un errore metodologico.

Un terzo tipo di esperimento condotto all'Istituto Dahlem, insieme ai colleghi Gawehn, Geissler e Lorenz, è allo stesso modo molto pertinente. Una volta stabilito che l’anaerobiosi è quella proprietà delle cellule tumorali che le distingue da tutte le cellule normali del corpo, abbiamo approfondito la questione di come le cellule normali del corpo possono trasformarsi in anaerobie.

Se vengono poste cellule embrionali di topo in un adeguato mezzo di coltura, saturato con fisiologiche pressioni di ossigeno, le cellule cresceranno al di fuori del corpo del topo, in vitro, e di fatto come aerobie, con respirazione di ossigeno, senza traccia di fermentazione. Tuttavia, se durante la crescita viene fornita una pressione di ossigeno ridotta, in modo che la respirazione sia parzialmente inibita, il metabolismo puramente aerobico delle cellule embrionali di topo è quantitativamente modificato entro 48 ore, nel corso di due divisioni cellulari, con il caratteristico metabolismo fermentativo delle cellule tumorali.

 

Se si portano poi tali cellule, nel corso della cui crescita sotto una ridotta pressione di ossigeno un metabolismo cellulare canceroso è stato prodotto, nuovamente sotto le iniziali condizioni di una pressione di ossigeno elevata, e si permette alle cellule di crescere ulteriormente, il metabolismo canceroso permane. La trasformazione del metabolismo delle cellule embrionali nel metabolismo delle cellule tumorali può essere perciò irreversibile, così come l'origine delle cellule tumorali dalle cellule normali somatiche è un processo irreversibile. È altrettanto importante considerare che queste cellule del corpo il cui metabolismo è stato così trasformato in metabolismo canceroso, continuano successivamente a crescere in vitro come anaerobie facoltative. La durata dei nostri esperimenti è ancora troppo limitata da aver prodotto risultati delle prove di inoculazione di tali cellule in topi, ma secondo tutte le indicazioni precedenti tali cellule dovrebbero successivamente crescere come anaerobie anche nei trapianti in animali.

In ogni caso, questi esperimenti appartengono alle sperimentazioni più importanti nel settore delle indagini sul cancro sin dalla scoperta della fermentazione dei tumori. A proposito del metabolismo del cancro, misurato migliaia di volte, questo è stato indotto artificialmente nelle cellule con la più semplice procedura sperimentale concepibile, e con questo metabolismo canceroso indotto artificialmente le cellule si dividono e crescono in vitro come anaerobie.

Negli ultimi mesi abbiamo ulteriormente sviluppato i nostri dispositivi sperimentali in modo da poter misurare manometricamente la respirazione di ossigeno e la fermentazione delle cellule embrionali di topo durante la trasformazione metabolica.

 

L'induzione di tumori tramite l’impianto di materiali solidi negli animali è un'ulteriore indicazione sperimentale di questa possibilità. Se si impiantano dischi di sostanze solide sotto la pelle di ratti, i dischi sono presto circondati da capsule di tessuto vivente che vengono nutrite dai vasi sanguigni dell’ipoderma. I sarcomi si sviluppano molto spesso all’interno di queste capsule. È irrilevante che i dischi solidi siano di materiale plastico, o d’oro, d’avorio, ecc. Ciò che produce il tumore non è la natura chimica dei dischi solidi, ma il particolare tipo di nutrimento sanguigno fornito al tessuto che incapsula i dischi.

Se la diminuita pressione di ossigeno durante la crescita delle cellule può causare il cancro, o, più in generale, se l'inibizione della respirazione durante la crescita può provocare il cancro, un successivo problema è mostrare il perché una ridotta respirazione induce il cancro. Dal momento che sappiamo già che con un abbassamento della respirazione la fermentazione si manifesta, siamo in grado di esprimere nuovamente la nostra domanda: “Perché si manifesta il cancro se la respirazione viene sostituita dalla fermentazione?”

La storia delle origini della vita sul nostro pianeta indica che la vita esisteva sulla terra prima che l'atmosfera terrestre contenesse ossigeno. Le cellule viventi dovevano pertanto essere cellule fermentanti, e, come mostrano i fossili, queste erano singole cellule indifferenziate. Solo quando l'ossigeno è apparso nell’atmosfera, alcuni miliardi di anni fa, il più alto sviluppo della vita si è manifestato, così da originare i regni vegetale ed animale. Ciò che i filosofi della vita hanno chiamato "Evolution créatrice" è stato ed è, pertanto, opera dell’ossigeno.

Il processo inverso, la dedifferenziazione della vita, si svolge davanti ai nostri occhi nello sviluppo del cancro, il quale è un'altra espressione della dedifferenziazione. Ad esserne certi, lo sviluppo del cancro avviene anche in presenza di ossigeno libero nell'atmosfera, quando quest’ultimo non è in grado di penetrare in quantità sufficiente nelle cellule in crescita, oppure quando gli apoenzimi respiratori delle cellule in crescita non sono saturati con i gruppi attivi (coenzimi). In ogni caso, durante lo sviluppo del cancro la respirazione diminuisce sempre, compare la fermentazione, e le cellule altamente differenziate vengono dirette verso un metabolismo fermentativo anaerobico. Queste cellule perdono tutte le proprie funzioni, mantenendo solo l’oramai inutile proprietà di crescita. Così, quando scompare la respirazione, la vita non scompare, ma scompare il significato della vita, e ciò che rimane sono “macchine in crescita” che distruggono il corpo in cui crescono.

Ma perché l'ossigeno “differenzia” e perché la mancanza di ossigeno “dedifferenzia”? Nessuno contesta il fatto che lo sviluppo delle piante, degli animali e dell'uomo dagli organismi unicellulari anaerobi sia il processo più improbabile di tutti i processi del mondo. Quindi non c’è dubbio che Einstein discenda da un organismo unicellulare fermentativo, tanto per illustrare il miracolo realizzato dall’ossigeno molecolare. Secondo però la termodinamica di Boltzmann, i processi improbabili richiedono lavoro per la propria realizzazione.

Produrre differenze di temperatura in un gas a temperatura uniforme richiede lavoro, mentre l’azzeramento di tali differenze di temperatura è un processo spontaneo che non richiede lavoro. Nella vita è la respirazione che fornisce questo lavoro, e la dedifferenziazione si presenta ogni volta che in qualche modo la respirazione è inibita. Nel linguaggio della termodinamica, la differenziazione rappresenta uno stato stazionario, mentre la dedifferenziazione, vale a dire il cancro, è lo stato di equilibrio. Oppure, come illustrato da un'immagine: la cellula somatica differenziata è come una sfera su un piano inclinato che rotolerebbe verso il basso se non intervenisse ad evitarlo il lavoro compiuto dalla respirazione. Se la respirazione è inibita, la palla rotola lungo il piano al livello della dedifferenziazione.

Perché l’energia dei processi respiratori e non l’energia dei processi fermentativi può differenziare, mentre, in generale, per esempio nella crescita, l’“energia respiratoria” e l’“energia fermentativa” sono equivalenti? Ovviamente, non ci sarebbe alcun cancro se non ci fosse questa discriminazione, cioè se la fermentazione così come la respirazione potesse differenziare.

La fisica non può spiegare perché i due tipi di energia non sono equivalenti nel processo di differenziazione, ma la chimica può spiegarlo. I biochimici sanno che sia l'energia respiratoria che l'energia fermentativa possono compiere il proprio lavoro come “energia fosfato”, ma le vie di fosforilazione sono differenti. Se si applica questa conoscenza alla carcinogenesi, appare che solo la fosforilazione ossidativa, ma non la fosforilazione per via fermentativa, possa differenziare, una conseguenza, che potrebbe in futuro spiegare il meccanismo della differenziazione. Neppure la biochimica può ancora spiegare perché la fermentazione cresce quando la respirazione diminuisce.



A cosa serve conoscere la causa primaria del cancro? Ecco un esempio: nei paesi scandinavi si verifica un cancro della gola e dell'esofago il cui precursore è la cosiddetta sindrome di Plummer-Vinson. Questa sindrome può essere guarita se si aggiungono alla dieta i gruppi attivi degli enzimi respiratori, quali ad esempio i sali di ferro, la riboflavina, la nicotinamide e l’acido pantotenico. Quando si può guarire il “precursore” di un cancro, si può prevenire questo cancro. Secondo Ernest Wynder, dello Sloan-Kettering Institute for Cancer Research di New York, è giunto il tempo in cui si può eliminare questo tipo di cancro con l'aiuto dei gruppi attivi degli enzimi respiratori.

È interessante a questo proposito considerare che con l'aiuto di uno di questi gruppi attivi degli enzimi respiratori, ovvero la nicotinamide, la tubercolosi può essere guarita allo stesso modo che con la streptomicina, ma senza gli effetti collaterali di quest'ultima Questa scoperta effettuata nel 1945 incoraggia, in associazione con le esperienze in Scandinavia, gli sforzi per prevenire il cancro mediante l’aggiunta alimentare di grandi quantità di gruppi attivi degli enzimi respiratori. Siccome è molto raro che si possa presentare sovradosaggio con queste sostanze, tali esperimenti non possono essere dannosi.

Gradirei spingermi oltre e consigliare sempre di integrare l’alimentazione con grandi quantità dei gruppi attivi degli enzimi respiratori dopo l’asportazione chirurgica di tumori nei casi di pericolo di metastatizzazione. Non si potrebbe mai effettivamente riuscire a ridifferenziare le cellule tumorali dedifferenziate, in quanto durante la breve durata della vita umana la probabilità di una tale ridifferenziazione è zero. Ma si potrebbe aumentare la respirazione delle metastasi in crescita, e quindi inibire la propria fermentazione, e sulla base della curva di Burk e Woods, ottenuta con lo studio sugli epatomi di Morris, inibire quindi la crescita delle metastasi a tal punto da poter divenire innocue, così come le cosiddette cellule tumorali "dormienti" della prostata di uomini anziani.

Un secondo esempio di applicazione: il fisico Manfred von Ardenne ha recentemente affrontato il problema della terapia del cancro. Ardenne ha scoperto che le cellule tumorali a causa della propria fermentazione sono più acide, sia all'interno che sulla loro superficie, rispetto alle cellule normali, così da risultare più sensibili alle alte temperature. Su questa base, insieme ai suoi colleghi medici, ha trattato pazienti oncologici dopo la rimozione chirurgica dei tumori primari, aumentando la temperatura corporea dei pazienti a circa 43°C per un'ora, nella speranza che le metastasi venissero eliminate o la loro crescita venisse rallentata così da diventare innocue. Non è ancora stato compreso se questa idea può essere descritta come una pratica di successo, eppure l'opera provvisoria di Ardenne è già di grande importanza in un settore in cui le speranze di chemioterapia convenzionale sono state “oscurate”, ma potrebbero essere “illuminate” dalla combinazione con ipertermia estrema o moderata.

Una terza applicazione: secondo una stima di K.H. Bauer del Cancer Institute di Heidelberg, almeno un milione di abitanti maschi tra i venticinque che ora vivono nella Germania Ovest moriranno di cancro delle vie respiratorie, e ancor più ne moriranno a causa di altri tumori. Se si considera che il cancro è una minaccia permanente, ci si rende conto che il cancro è diventato una delle minacce più pericolose nella storia della medicina.

Molti esperti concordano sul fatto che si potrebbe prevenire circa l'80% di tutti i tumori nell'uomo se si potessero allontanare dalle cellule del corpo le sostanze cancerogene conosciute. Questa prevenzione del cancro potrebbe comportare nessuna spesa, e soprattutto richiederebbe limitate ulteriori ricerche per realizzare la prevenzione del cancro fino ad un 80%.

Perché accade che, nonostante tutto questo, viene fatto così poco per la prevenzione del cancro? La risposta è sempre stata che non si sa che cosa siano il cancro o la causa primaria del cancro, e che non si può impedire qualcosa che non si conosce.

Oggi nessuno può dire che non si sa cosa sia il cancro e quale sia la sua causa primaria. Al contrario, non esiste altra malattia la cui causa primaria è meglio conosciuta, in modo che l'ignoranza oggi non è più una scusa per non fare di più a proposito della prevenzione. Questa prevenzione del cancro si farà, non c'è dubbio, in quanto l'uomo vuole sopravvivere. Ma quanto questa prevenzione sarà evitata dipende da quanto tempo i profeti dell’agnosticismo riusciranno ad evitare l'applicazione delle conoscenze scientifiche nel campo dei tumori. Nel frattempo, milioni di uomini devono morire di cancro inutilmente.

Go Back

Comments for this post have been disabled.