Alcuni dei diversi tipi di sostanze chimiche chemioterapiche sono agenti alchilanti, antimetaboliti e alcaloidi vegetali. I medici possono anche usare le antracicline per trattare varie forme di cancro. Tutti i prodotti chimici chemioterapici hanno un obiettivo: uccidere le cellule tumorali. Per fare ciò, la maggior parte di questi farmaci mira alla capacità di divisione di una cellula, un processo chiamato mitosi, che le cellule tumorali subiscono in modo incontrollabile. Più rapidamente una cellula si divide, più è probabile che un farmaco chemioterapico la prenda di mira, il che spiega perché anche le cellule che normalmente si dividono rapidamente, come quelle che si trovano nei follicoli piliferi, possono essere colpite.
Una cellula in mitosi deve prima replicare il suo acido desossiribonucleico (DNA) e poi separarsi in due cellule figlie identiche. Molte sostanze chimiche chemioterapiche agiscono per alterare o danneggiare il DNA di una cellula perché, se è alterato o danneggiato a sufficienza, la cellula subirà una morte cellulare programmata, un processo chiamato apoptosi. Ogni sostanza chimica chemioterapica può cercare di raggiungere questo obiettivo in un modo diverso. Ad esempio, le antracicline funzionano intercalando, o inserendosi, all’interno dei nucleotidi della doppia elica del DNA e anche causando danni da radicali liberi. Ciò interrompe la capacità del DNA di replicarsi e può causare mutazioni all’interno della cellula.
Un agente alchilante, un’altra forma di sostanze chimiche chemioterapiche, lavora per interrompere la divisione cellulare legandosi al DNA e alterandolo. Lo fa usando l’elettronegatività, un termine usato per descrivere il desiderio di una cellula di attirare elettroni. Quando il DNA si lega all’agente alchilante, l’agente interrompe la capacità della cellula di dividersi correttamente, un risultato che potrebbe portare all’apoptosi. Poiché questa sostanza chimica chemioterapica può funzionare in tutti i punti del ciclo di vita di una cellula, è chiamata farmaco non specifico del ciclo cellulare. Il farmaco può essere usato per trattare una varietà di tumori diversi, ma poiché danneggia il DNA, può anche portare allo sviluppo di alcuni tipi di leucemia.
Gli alcaloidi vegetali sono sostanze chimiche chemioterapiche derivate da fonti vegetali. Due tipi di alcaloidi vegetali sono agenti antimicrotubuli e inibitori della topoisomerasi. Gli agenti antimicrotubuli agiscono per prevenire la divisione cellulare inibendo la funzione dei microtubuli, piccole strutture simili a fusi che aiutano a separare le due cellule figlie. Gli inibitori della topoisomerasi interrompono la capacità del DNA di ripararsi. Questi farmaci sono specifici del ciclo cellulare e colpiscono solo le cellule che si trovano in una certa fase del suo ciclo di vita.
Un’altra delle sostanze chimiche chemioterapiche, gli antimetaboliti, impedisce alla cellula di metabolizzare determinate sostanze chimiche. Esistono diversi tipi di antimetaboliti e ciascuno interrompe il metabolismo di sostanze specifiche. Ad esempio, gli antagonisti dei folati, distruggono la capacità della cellula di incorporare il folato, una sostanza necessaria per la sintesi del DNA. Allo stesso modo, gli antagonisti delle purine interrompono la capacità della cellula di incorporare la purina, un elemento costitutivo del DNA. Senza le sostanze adeguate nella cellula, la cellula non è in grado di dividersi.