Traditionellt anses cancer uppkomma genom genetiska skador på DNA, ett synsätt som inte gett någon sammanhållen bild av förändringarna i det genetiska materialet. Varje typ av tumör har sina egna DNA-skador som inte finns i andra sorters cancerceller. Ett nytt synsätt har presenterats av fysiker som samarbetar med cancerforskare vid några institutioner i USA.
Kroppen dödar felaktiga celler genom nekros, cellerna faller sönder genom att till exempel attackeras av immunsystemet, eller genom apoptos, programmerad celldöd. När mitokondriefunktionen gått ner tillräckligt initieras ett genetiskt program som degraderar cellen på ett bestämt sätt.
Ibland fungerar inte dessa metoder som kroppen har, utan cellerna övergår till malignt tillstånd och cancer som efterhand sprider sig i kroppen och bildar metastaser. Flertalet personer som dör av cancer gör det genom denna spridning.
Fysikern Paul Davies är ledare för Arizona State University Center for Convergence of Physical Science and Cancer Biology och framför en tankeväckande hypotes om att celler, under stressade tillstånd kan återgå till ett evolutionärt mycket basalt program för överlevnad, daterat till en miljard år tillbaka, innan det fanns syre i atmosfären. Davies liknar det vid Windows Safe Mode där alla funktioner, som inte är nödvändiga för operativsystemets basala funktioner, kopplas bort.
Till skillnad från den förvirrande bilden av genetiska skador i cancercellerna så genomgår cellen som håller på att bli malign, ett mycket stereotypt program där alla funktioner, som inte är nödvändiga för cellens överlevnad, kopplas bort. Beroendet av syre försvinner och cellen övergår till glykolys, som inte är beroende av mitokondrier, men ger mindre energi. Förhållandet upptäcktes redan i början av 1900-talet och gav upptäckaren, Otto Warburg, Nobelpriset 1931.
Cancer uppträder hos en lång rad djurarter vars gemensamma ursprung ligger åtminstone 100-tals miljoner år tillbaka. Encelliga organismer är i princip odödliga, om de inte blir uppätna, och likaså kan cancerceller, till skillnad från friska celler, leva hur länge som helst och oupphörligt dela sig utan den kontroll som finns hos friska celler.
Emellertid har cancerceller som sprider sig en rad specialiserade funktioner. De förökar sig okontrollerat i något organ och bildar en tumör. Efter en tid blir en del celler rörliga, kan ta sig igenom cellväggar och följa med blodet, utan att attackeras av immunsystemet, och etablera sig på nya ställen och där rekrytera celler i omgivningen. Till exempel stimuleras bildning av nya blodkärl för att förse cancercellerna med näring. Det övergripande intrycket är av ett välorganiserat och koordinerat system för att kolonisera nya platser.
Man kan tänka sig att detta återspeglar ett tidigt system hos löst sammanfogade celler hos tidiga flercelliga organismer där enskilda celler kunde bryta sig loss och bilda nya kolonier när miljön blev ogästvänlig. Hos organismer som förökar sig sexuellt har överlevnaden av DNA till nästa generation överlåtits till specialiserade könsceller. Vid för cellen ohållbara förhållanden, och när nekros och apoptos inte klarar av kontrollen, aktiveras detta uråldriga överlevnadssystem där den enskilda cellen försöker rädda sig själv, något som inte går så bra när cellerna inte kan undkomma och överleva i omgivningen (utom vid cellodling av cancerceller).
Davies påpekar att uråldriga program kan kvarligga hos djur som utvecklats vidare. Under fosterstadiet uppträder gälar och andra organ som funnits tidigare i evolutionen, men som försvinner när fostret växer. Så kallade oncogener i vårt DNA, som om de aktiveras kan ge cancer, finns redan hos svampar i havet och hos sötvattenspolypen Hydra, där ett litet fragment av djuret växer ut till ett nytt djur.
Davies hypotes är fullt förenlig med att mitokondriernas funktion är nyckelaktörer för att förhindra uppkomsten av cancer. Även mitokondriernas interaktion med cellkärnan är lika viktig eftersom det mesta av instruktionerna för mitokondriernas energibildning importeras från cellkärnan. Mitokondrier behöver ett starkt försvar mot fria radikaler på grund av syremetabolismen. Flertalet kemiska ämnen som orsakar cancer bildar fria radikaler och flertalet ämnen som motverkar cancer är antioxidanter och relaterade ämnen som mineraler och vitaminer. Det finns även epigenetiska faktorer som kan koppla på eller av gener. Metylgrupper är en sådan faktor som beror av vitamin B12, B6 och folsyra. Zink finger-proteiner en annan gen-reglerande faktor där zink kan knuffas ut av kadmium och kvicksilver och funktionen ändras
