Chemotherapeutika zielen auf spezifische Eigenschaften von Krebszellen ab, bei denen es sich um abnorme Zellen handelt, deren genetisches Material mutiert ist. Die Mutationsrate ist so hoch, dass jeder Tumor aus Zellen mit unterschiedlichen Mutationen besteht. Diese können es der Zelle und ihren Produkten ermöglichen, das Aussehen zu verändern. Das Krebsmedikament erkennt die Zielzellen möglicherweise nicht, oder der Tumor kann das Medikament aktiv daran hindern, seine Aufgabe zu erfüllen. Mutationen und ihre Ergebnisse sind daher für die Erforschung von Arzneimittelresistenzen bei Krebs von großer Bedeutung.
Arzneimittelresistenz bei Krebs entwickelt sich, wenn der Tumor sowohl anfällige als auch resistente Zellen enthält. Das Medikament tötet die anfälligen Zellen ab, lässt aber die resistenten zurück. Anfänglich kann das Medikament den Tumor verkleinern und die Behandlung scheint zu wirken.
Krebszellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich unkontrolliert vermehren, die Reste des Krebses können wieder zu wachsen beginnen. Die Chemotherapie verwendet daher häufig mehr als ein Medikament. Die unterschiedlichen Wirkungen der Medikamente können auf Zellen mit verschiedenen Mutationen abzielen.
Jedes Mal, wenn sich eine Zelle reproduziert, kann das genetische Material in der Zelle an einer Mutation leiden, bei der es sich um eine Veränderung der genetischen Sequenz handelt. Die Gene einer Zelle sind die Blaupause für die Struktur und die Produkte dieser Zelle. Mutationen können für die Zelle vorteilhaft, neutral oder schädlich sein. Vorteilhafte Mutationen ermöglichen es der Zelle manchmal, Angriffe zu überleben, und dies führt zu einer Arzneimittelresistenz bei Krebs.
Gelegentlich können Krebszellen eine abnormale Menge an Chromosomen enthalten. Menschen haben normalerweise 46 Chromosomen, von denen die Hälfte Duplikate der anderen 23 sind. Arzneimittelresistenz bei Krebs ist wahrscheinlicher, wenn der Tumor Zellen mit weniger oder mehr als 46 Chromosomen enthält.
Krebsmedikamente müssen möglicherweise in die Zelle eindringen, um die therapeutische Wirkung auszuführen. Die äußeren strukturellen Bestandteile der Zelle können durch eine genetische Mutation verändert werden. Diese Komponenten können verändert werden oder die Anzahl der Angriffspunkte für die Medikamente kann reduziert werden.
Im Fall des Östrogenrezeptors bei Brust- oder Eierstockkrebs kann die Zielkomponente ganz verloren gehen. In diesen Fällen kann das Medikament nicht in ausreichenden Mengen oder überhaupt nicht durch die Membran gelangen. Tumorzellen sind möglicherweise auch in der Lage, das Medikament wieder aus der Zelle zu schicken, nachdem es in die Zelle gelangt ist. Die Krebszelle kann auch eine erhöhte Fähigkeit haben, das Medikament einmal im Inneren abzubauen.
Ein anderes Medikament kann wirken, indem es an ein bestimmtes Molekül bindet und dessen Funktion blockiert. Wenn das Gen für das Ziel mutiert ist, kann sich das Aussehen des Moleküls so weit ändern, dass es nicht durch das Medikament entdeckt wird. Die Zelle kann auch eine erhöhte Konzentration des Zielmoleküls produzieren, wodurch einige dem Medikament entkommen können. Dies kann passieren, wenn das Genom der Zelle mehr Kopien des entsprechenden Gens enthält als üblich oder wenn die Zelle das Gen dazu anregen kann, viel mehr Moleküle als üblich zu produzieren.