Основной целью метаболического перепрограммирования в канцере является генерация метаболических интермедиатов для биосинтеза макромолекул, что является необходимым условием клеточного роста и пролиферации. Метаболический путь, которому уделяется наибольшее внимание в контексте рака, — это гликолиз. Ранняя работа Отто Варбурга установила, что, в отличие от незлокачественных тканей, опухоли продуцируют большое количество лактата, несмотря на обильное присутствие кислорода (Warburg et al., 1924). Этот фенотип, теперь широко известный как эффект Варбурга, доминировал в большинстве исследований метаболических изменений в канцере. Однако работа, проведенная за последние 15 лет, выявила гораздо более сложную картину различных стратегий, с помощью которых раковые клетки изменяют свой метаболизм.
Это показало, что онкогенные сигнальные пути повышают метаболические процессы, необходимые для продукции биомассы. Более того, метаболическое перепрограммирование позволяет раковым клеткам развиваться в условиях ограничения питательных веществ и кислорода, что часто встречается в быстрорастущих опухолях из-за недостаточной васкуляризации. В этой главе мы обсудим некоторые основные принципы метаболического перепрограммирования при канцере и их роль в адаптации раковых клеток к кислородному голоданию. Мы также выделяем некоторые из недавних достижений в нацеливании метаболических процессов на лечение рака. Тем не менее, большинство видов рака также сохраняют функцию цикла Кребса, важного источника эффективного образования АТФ и интерконверсии метаболитов, анаплероза. (Suchorolski et al., 2013; Potter et al., 2016).
