Teoria genetyczna zakłada, że każda komórka posiada geny odpowiedzialne za zdolność do podziału. Są to tak zwane onkogeny komórkowe. Geny te są aktywne w okresie zarodkowym, kiedy to spełniają ważną rolę – odpowiadają za wzrost organizmu. Natomiast w ustroju już dojrzałym w większości są nieaktywne i nazywają się wtedy protoonkogenami. Protoonkogeny mogą ulec aktywacji i zapoczątkować transformację nowotworową. Aby jednak doszło do rozwoju nowotworu, nie wystarczy aktywacja jednego protoonkogenu przez zadziałanie jednego czynnika drażniącego. Proces ten jest o wiele bardziej skomplikowany, wieloetapowy i obejmujący wiele protoonkogenów. Mechanizmów aktywujących znamy wiele. Ostatecznym efektem ich działania jest powstanie komórek ze zmienionym aparatem genetycznym, który ma zapisane cechy nowotworu. Dzieląc się, komórki przekazują je następnym pokoleniom.
Według teorii epigenetycznej nowotwór powstaje w wyniku nieprawidłowego różnicowania się komórek. Istotą rzeczy nie byłaby więc zmiana w materiale genetycznym komórki, ale utrwalenie się nieprawidłowej ekspresji, manifestacji genów. Stwierdzono, że za proces wzrostu i różnicowania komórek najprawdopodobniej odpowiadają pewne receptory powierzchniowe. Różne czynniki zewnętrzne działające na wspomniane receptory mogą zaburzać procesy podziałów komórkowych i w ten sposób doprowadzić do powstania transformacji nowotworowej.
Uważa się obecnie, że niektóre nowotwory powstają na drodze mechanizmów genetycznych, a inne – epigenetycznych. Niewykluczona jest możliwość, że obydwa te mechanizmy współdziałają ze sobą w złożonym procesie karcynogenezy.
Etapy karcynogenezy
Badania nad powstawaniem raków skóry u zwierząt oraz doświadczenia prowadzone na hodowlach komórkowych pozwoliły ustalić przebieg procesu powstawania nowotworu. Składają się na niego trzy etapy: inicjacja, promocja i progresja.
Inicjacja jest to faza, w której czynnik rakotwórczy, działając na zdrową komórkę, powoduje zmianę w jej materiale genetycznym, czyli mutację. Jeżeli zaatakowana komórka ma zdolności do podziałów, to wywołana mutacja się utrwala i jest przekazywana następnym pokoleniom komórek. Taka zmutowana komórka nazywa się inaczej zainicjowaną.
Na etapie promocji zainicjowana komórka przechodzi wiele kolejnych mutacji, aż staje się typową komórką nowotworową. Jedną z ważniejszych cech różnicujących komórkę prawidłową od zainicjowanej jest to, że komórki zainicjowane charakteryzują się zaburzonymi zdolnościami przylegania do otaczających komórek. Ta ich właściwość we wczesnym okresie rozwoju nowotworu umożliwia im przekroczenie naturalnych barier pomiędzy tkankami, a w późniejszym może ułatwiać powstawanie przerzutów. W tej fazie rozwoju zatrzymanie procesu tworzenia nowotworu jest jeszcze możliwe i tak też się dzieje w większości przypadków.
Ostatnim etapem jest progresja. Dochodzi do niej, gdy organizm z jakichś względów jest osłabiony. Wtedy to następuje wzrost komórek nowotworowych, który przeważnie przebiega niepowstrzymanie i jest nieodwracalny. Dopiero w tym okresie możliwe jest kliniczne rozpoznanie choroby, ponieważ pojawiają się jej pierwsze objawy.
