Algunos de los diferentes tipos de químicos de quimioterapia son los agentes alquilantes, los antimetabolitos y los alcaloides vegetales. Los médicos también pueden usar antraciclinas para tratar diversas formas de cáncer. Todos los productos químicos de la quimioterapia tienen un objetivo: eliminar las células cancerosas. Para hacer esto, la mayoría de estos medicamentos se dirigen a la capacidad de una célula para dividirse, un proceso llamado mitosis, que las células cancerosas experimentan de manera incontrolable. Cuanto más rápidamente se divide una célula, más probabilidades hay de que un fármaco de quimioterapia se dirija a ella, lo que explica por qué las células que normalmente se dividen rápidamente, como las que se encuentran en los folículos pilosos, también pueden verse afectadas.
Una célula que experimenta mitosis debe primero replicar su ácido desoxirribonucleico (ADN) y luego separarse en dos células hijas idénticas. Muchos productos químicos de la quimioterapia funcionan para alterar o dañar el ADN de una célula porque si se altera o daña lo suficiente, la célula sufrirá una muerte celular programada, un proceso llamado apoptosis. Cada químico de quimioterapia puede tratar de lograr este objetivo de una manera diferente. Por ejemplo, las antraciclinas funcionan intercalando, o insertándose, dentro de los nucleótidos de la doble hélice del ADN y también causando daños por radicales libres. Esto interrumpe la capacidad del ADN para replicarse y puede causar mutaciones dentro de la célula.
Un agente alquilante, otra forma de químicos de quimioterapia, actúa para interrumpir la división celular al unirse con el ADN y alterarlo. Para ello, utiliza la electronegatividad, un término que se utiliza para describir el deseo de una célula de atraer electrones. Cuando el ADN se une al agente alquilante, el agente interrumpe la capacidad de la célula para dividirse adecuadamente, un resultado que podría conducir a la apoptosis. Dado que esta sustancia química de la quimioterapia puede funcionar en todos los puntos del ciclo de vida de una célula, se le denomina fármaco no específico del ciclo celular. El medicamento se puede usar para tratar una variedad de cánceres diferentes, pero debido a que daña el ADN, también puede conducir al desarrollo de ciertos tipos de leucemia.
Los alcaloides vegetales son sustancias químicas de quimioterapia que se derivan de fuentes vegetales. Dos tipos de alcaloides vegetales son los agentes antimicrotúbulos y los inhibidores de la topoisomerasa. Los agentes antimicrotúbulos actúan para prevenir la división celular al inhibir la función de los microtúbulos, pequeñas estructuras fusiformes que ayudan a separar las dos células hijas. Los inhibidores de la topoisomerasa interrumpen la capacidad del ADN para repararse a sí mismo. Estos medicamentos son específicos del ciclo celular y solo afectan a las células que se encuentran en una determinada fase de su ciclo de vida.
Otro de los químicos de la quimioterapia, los antimetabolitos, evita que la célula metabolice ciertos químicos. Hay diferentes tipos de antimetabolitos y cada uno interrumpe el metabolismo de sustancias específicas. Por ejemplo, los antagonistas del folato interrumpen la capacidad de la célula para incorporar folato, una sustancia necesaria para la síntesis de ADN. De manera similar, los antagonistas de la purina interrumpen la capacidad de la célula para incorporar purina, un componente básico del ADN. Sin las sustancias adecuadas en la célula, la célula no puede dividirse.