Khái niệm ung thư có nguồn gốc từ một tế bào đơn do thay đổi di truyền mắc phải là quan điểm về sinh bệnh học ung thư được chấp nhận rộng rãi nhất. Những gen ảnh hưởng có thể bị mắc phải qua sự thụ thai hoặc như là hậu quả của sự hư hại các gen tế bào thân.
Các đột biến tế bào thân do sự chuyển đoạn nhiễm sắc thể
Sự chuyển đoạn nhiễm sắc thể xảy ra khi nhiễm sắc thể trao đổi chất liệu di truyền. Bệnh bạch cầu tủy bào mạn tính thường do sự chuyển đoạn mà kết quả là nhiễm sắc thể Philadelphia có mặt trong tế bào bạch cầu. Sự chuyển đoạn này tạo ra một ARNm bất thường, nó mã hóa cho một protein bất thường dẫn đến sự phát triển của bệnh bạch cầu. Những cách khác của sự thay đổi nhiễm sắc thể là sự thiếu đoạn nhiễm sắc thể dẫn đến ung thư biểu mô tuyến phổ biến, như là ung thư đại tràng, ung thư tiền liệt tuyến, và ung thư vú.
Các gen sinh khối u
Có khoảng 50 gen trong hệ gen của người có thể được xếp vào loại là các gen sinh khôi u, và khoảng 20 trong số đó có liên quan đến bệnh ung thư. Các gen tham gia vào sự phát triển và chuyển dạng bình thường của tế bào. Các tế bào phân chia đáp ứng với môi trường xung quanh chúng. Chúng phát hiện môi trường xung quanh bằng cách “lắng nghe” những thay đổi protein xảy ra trên bề mặt tế bào hoặc đưa tới các protein mà tín hiệu thay đổi vào các phần bên trong của tế bào. Các gen mã hóa các protein này có thể đột biến, dẫn đến sự gia tăng phân chia và chuyển dạng tế bào. Nói cách khác, các protein này hoạt động như một bàn đạp ga mà nó được ấn giữ chặt làm cho xe tăng tốc thậm chí khi không có nhu cầu (ví dụ như không có tín hiệu môi trường) cho tốc độ tăng.
Các gen chặn khối u
Các gen chặn khối u hoạt động như một cái phanh đối với sự phân chia và tăng nhanh tế bào. Cùng lúc có các protein tác động vào sự sinh sôi và chuyển dạng, tín hiệu các protein khác mà tế bào sẽ làm chậm hoặc làm dừng lại hoạt động này. Thường phần lớn, mỗi người bố (mẹ) cho hai gen chặn khối u chức năng. Nếu chỉ có một bản sao có mặt và gen kia đột biến, thì ung thư có thể phát triển. Một thí dụ là u nguyên bào võng mạc; nếu đứa trẻ mới sinh chỉ có một bản sao của gen chặn khối u nguyên vẹn, thì khả năng phát triển khối u võng mạc là 90%. Những thí dụ khác là bệnh u xơ thần kinh, bệnh polyp đại tràng có tính gia đình và các ung thư đại tràng khác, và khối u Wilms. p53 là một gen chặn khối u có liên quan đến hơn một nửa trong tất cả các khối u ở người. Chức năng bình thường của nó có thể là ngăn chặn các tế bào bị hỏng hoặc bị kích ứng không sinh sôi. Gen này thường chỉ có một bản sao bất thường; tuy nhiên protein được tạo ra bởi bản sao bất thường này lại ngăn cản gen bình thường (nó hoạt động như là một gen trội). Gen p53 bị đột biến có thể cho phép các tế bào ung thư tiếp tục sinh sôi. Nghiên cứu phục hồi hoạt động của p53 bằng thuốc đang được tiến hành.
