Только в последнее десятилетие получено много данных о нарушении в раковых клетках структуры и функции митохондрий – органелл, осуществляющих функцию дыхания. Это позволило выдвинуть митохондриальную теорию рака, которая в какой-то мере дополняет теорию Варбурга. Концепция исходит из ранее предложенной идеи о том, что возникновение злокачественных опухолей связано с появлением в клетках мутантных, дефектных митохондрий.

Как отмечает автор, дело не в полном нарушении дыхания клеток, а лишь в нарушении воспроизводства и строения митохондрий, повреждении их наружной мембраны, увеличении проницаемости последней и как следствие нарушении регуляторных механизмов дыхания и гликолиза. Как видим, внимание здесь обращено только на внешнюю сторону мембран митохондрий и нет взаимоувязывания с мембранами клетки в целом. А именно этот мембранный комплекс может определять многие внутренние процессы как митохондрий, так и ядра клеток.

Для того чтобы создать свою теорию, ученому необходимо было объяснить, как изменения митохондрий, приводящие к возникновению энергетического метаболизма ракового типа, связаны с активацией онкогенов трансформированных клеток? Иными словами, какова связь между теорией Варбурга и теорией онкогена? По признанию самого автора, «в митохондриальной теории еще много неясного как в деталях, так и в целом».

И самое главное, что эта теория описывает лишь часть более глобальных перестроек в клетке. В такой концепции не укладываются многие научные факты. Например, борьба иммунитета с онкоклетками и выбраковка их, что на сегодняшний день доказано. Такое объяснение воз можно только с учетом факта перерождения наружных мембран онкоклеток. Также эта теория не учитывает провоспалительную начальную сторону канцерогенеза, что, в свою очередь, тоже можно связать с наружными мембранами клеток. Следовательно, вышеуказанная теория является лишь узкоспецифическим взглядом на механизмы проявления онкологии на клеточном уровне и не способна связать воедино все разрозненные факты, охватить всю сложность проблемы. В то же время рассматриваемая концепция может объяснить только уже проявленный онкологический процесс, но никак не объясняет первичные этапы онкологизации, которые в большей степени вероятности могут определяться наружными мембранами клеток, тогда как внутриклеточные перестройки могут быть вторичными подстройками, перенапряжением энергетических процессов в определенных группах клеток с последующим закольцеванием процесса.

Именно в митохондриях находятся генетические программы, которые отвечают за самый совершенный механизм энергетики, то есть цикла Кребса. Они определяют, будет ли этот цикл полноценным аэробным или же все пойдет по анаэробному (бескислородному) пути.

Определенные гены митохондрий могут быть выключены или включены в зависимости от изменений в элементном составе субстрата. Митохондрии работают всегда, даже когда организм голодает, ведь дыхательно-энергетические процессы и выделение тепла идут непрерывно. Гены определяют работу ферментов цикла Кребса. Известно, что многие гены иногда дублируются в геноме сотни раз. Многих такие излишества сбивают с толку.

Есть основание считать, что каждый генопродукт регулируется в митохондриях не одним геном и не только за счет последующей транскрипции РНК на рибосомах, с многократным считыванием и образованием копий белков и ферментов, но также и целым блоком генов-дублей, которые запараллелены в батареи. Активность генов, ответственных за энергетику, здесь регулируется, очевидно, каким-то другим образом. Но ясно то, что они реагируют на состояние окружающей их среды. Очевидно, митохондрии могут существовать автономно и вне клеток, при этом клонируя себя. Видимо, у них есть набор генов самосборки, а значит, есть ДНК, ответственная не только за энергетические процессы. Особенность ДНК-регуляции в области энергетики позволяет системе управляться не просто путем «включено – выключено», а более тонко реагировать на разные уровни состояния среды.