A tumorsejtekre jellemző a Warburg-hatás: a glikolízis és a mitokondriális oxidáció szétkapcsol, a mitokondriumok a gyors növekedéshez szükséges anyagokat állítanak elő, a glikolízis pedig fokozódik, hogy biztosítsa az elegendő ATP-t a magasabb energiaigényekhez. A pentóz-foszfát shunt aktivitása megnő.
Kísérleteink során MCF-7 emlőcarcinoma sejteket 5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-β-D-ribofuranoside-dal (AICAR), methotrexate-tal (MTX), illetve ezek kombinációival kezeltünk, majd tanulmányoztuk a kifejtett hatásukat 1 és 6 nap elteltével. Az AICAR egy AMP-analóg, képes az AMP aktivált protein kináz (AMPK) aktiválására, amely emiatt a mitokondriális biogenezist fokozva anti-Warburg hatású anyagként viselkedik. A MTX egy folát-analóg, amely gátolja a purinbázisok szintézisét, ezáltal a nukleotid-szintézist is. Együtt alkalmazva őket szintetikus letalitás tapasztalható, AICAR és MTX kombinált felhasználásával anti-Warburg hatáson keresztül lelassíthatjuk a sejtciklust. Ennek bizonyítására végeztük a következő kísérleteket.
RT-qPR-ral (quantitative reverse transcription polymerase chain reaction) vizsgáltuk a terminális oxidáció és a citrátkör effektorainak ill. regulátorainak – IDH2, ATP5g1, fumaráz, ACO2, PGC1α, PGC1β, FOXO1 –, valamint a pentóz-foszfát shunt effektorainak – PFKFB3, G6PD, TALDO1 – génexpressziós változásait. AICAR és MTX együttes hatására az expressziójuk növekedett, azonban, míg a terminalis oxidáció és TCA-ciklus effektorainak, regulátorainak expressziója 6 nap elteltével tovább fokozódott, a pentóz-foszfát shunt effektorainak expressziója csökkenést mutatott.
A sejtciklust propidium-jodid festéssel vizsgáltuk. Azt tapasztaltuk, hogy az S fázisban lévő sejtek száma jelentősen lecsökkent, míg a G2 fázisban, és még inkább a G1 fázisban lévő sejtek száma növekedett. A sejtciklus megállt a G1/S, ill. a G2/M átmenetekben, a sejtciklus hossza valószínűleg megnőtt.
Transzfekciót is végeztünk, shPGC1α, shPGC1β, shFOXO1 konstruktok felhasználásával. Azt tapasztaltuk, hogy a három fehérje bármelyikének a depléciója csökkenti az AICAR és MTX hatását.