Отже, на даний момент в сучасній онкології виділяють кілька теорій канцерогенезу, але основний і загальноприйнятою є мутаційна теорія, згідно з якою в більшості випадків рак (злоякісні новоутворення) розвиваються з однієї пухлинної клітини. Відповідно до цієї теорії рак в організмі людини виникає внаслідок накопичення мутацій в специфічних ділянках клітинної ДНК, які призводять до утворення дефектних білків. Основоположник теорії - німецький біолог Теодор Бовери (Teodor Boveri) професор Вюрцбургского університету. Ще в 1914 році він висловив припущення про те, що порушення в хромосомах можуть привести до виникнення раку. Надалі ці порушення були кваліфіковані ним як мутації.
З 60-х років минулого століття в онкології і фундаментальних науках, які вивчають біологію раку, була сформульована концепція мутагенезу як основної причини розвитку пухлин. Основна ідея канцерогенезу раку і пухлин в цій науковій теорії відводилася мутації одного або декількох генів, що на думку дослідників, і приводило до порушень каріотипу, некерованою проліфе-рації, автономності та невмирущості пухлинної тканини. Було показано, що в соматичній клітині існує система протоонкогенов і генів-супресорів, які формує складний механізм контролю темпів клітинного ділення, зростання і диференціації. Порушення цього механізму можливі як під впливом факторів зовнішнього середовища, так і в зв'язку з геномної нестабільністю. Протоонкогени це група нормальних генів клітини, що надає стимулюючий вплив на процеси клітинного ділення, за допомогою специфічних білків - продуктів їх експресії. Перетворення протоонкогена в онкоген (ген, що визначає пухлинні властивості клітин) є одним з механізмів виникнення пухлинних клітин. Це може статися в результаті мутації генетичного коду протоонкогена зі зміною структури специфічного білка продукту експресії гена, або ж підвищенням рівня експресії протоонкогена при мутації його регулюючої послідовності (точкова мутація) або при перенесенні гена в активно транскрібіруемих область хромосоми (хромосомні аберації). На даний момент вивчена канцерогенна активність протоонкогенов групи ras (HRAS, KRAS2). При різних онкологічних захворюваннях реєструється значне підвищення активності цих генів (рак підшлункової залози, рак сечового міхура і т. Д.). Також розкрито патогенез лімфоми Беркітта, при якій активація протоонкогена MYC відбувається в разі його перенесення в область хромосом, де містяться активно транскрібіруемих коди імуноглобулінів.
Гени-супресори представлені групою генів, чия функція протилежна функції протоонкогенов. Гени-супресори чинять гальмівний вплив на процеси клітинного ділення і виходу з процесу диференціювання. Доведено, що в ряді випадків інактивація генів-супресорів зі зникненням їх антагоністичного впливу по відношенню до протоонкогенах веде до розвитку деяких онкологічних захворювань. Так, втрата ділянки хромосоми, що містить гени-супресори, веде до розвитку таких захворювань, як ретинобластома, пухлина Вільмса та інші неоплазии.
Також існує ще одна теорія виникнення раку з ембріональних клітин. У різні роки різні вчені висували гіпотези щодо розвитку раку з ембріональних клітин. У 1875 році J.Cohnheim висловив гіпотезу про те, що ракові пухлини розвиваються з ембріональних клітин, які опинилися непотрібними в процесі ембріонального розвитку. У 1911 році V.Rippert припустив, що змінена навколишнє середовище дозволяє ембріональних клітин вислизати від контролю з боку організму над їх розмноженням. У 1921 році W.Rotter висловив припущення про те, що примітивні зародкові клітини «поселяються» в інших органах в процесі розвитку організму.
У своїх роботах Ю.М.Васільев досліджував оборотність цієї трансформації на молекулярно-генетичному рівні. Роблячи висновок, Ю.М.Васільев (1986) пише: «Таким чином, між нормальним і трансформованим фенотипом клітини можливі оборотні переходи, викликані зовнішніми факторами. Досягнення останніх років призвели до появи принципово нових поглядів на механізм автономії пухлинних клітин. Тепер відомо, що така незалежність виникає не як наслідок незворотною втрати клітиною здатності реагувати на вплив зовнішнього середовища, але як результат надмірної стимуляції клітини ендогенними онкобелкамі, що імітують один з нормальних типів клітинної реакції, а саме реакції мембрани на молекули - ліганди, не пов'язаної з субстратом ».
При підвищеному режимі проліферації порушення структури тканинного гомеостазу визначає зрушення в бік ембріоналізаціі, що змінює співвідношення між стимуляторами і інгібіторами мітозу, в результаті виникає «надстимуляції». Таким чином, в тканинної моделі зв'язуються канцерогенний профіль, режим проліферації, ступінь омолодження, спотворення структури і функції гомеостазу, а також неконтрольоване зростання клоногенних клітин. В кінцевому підсумку це може призвести до злоякісних новоутворень - раковим клітинам.
Однак для здійснення пухлинної трансформації клітини - «промоції» - необхідно повторне вплив на клітину або канцерогенного фактора (того ж, що викликав ініціацію, або іншого), або фактора, який не є канцерогеном, але здатного викликати активізацію змінених онкогенов - промотора. Як правило, промотори викликають проліферацію клітин за допомогою активізації проліферативних сигнальних каскадів, перш за все протеїнкінази С. Промоція - друга стадія канцерогенезу. Освіта пухлин внаслідок впливу онкогенних ретровірусів, привносять в клітку активний онкоген, еквівалентно здійсненню перших двох стадій канцерогенезу - в цьому випадку ініціація мала місце в інших клітинах іншого організму, де змінений онкоген був захоплений в геном ретровірусу.
Поява несанкціонованих сигналів є хоча і необхідним, але не достатньою умовою утворення пухлини. Пухлинний ріст стає можливим лише після здійснення ще однієї, третьої, стадії канцерогенезу - ухилення трансформованих клітин від подальшої диференціювання, яке зазвичай викликається несанкціонованої активністю генів деяких клітинних мікроРНК. Останні перешкоджають функціонуванню білків, що відповідають за перебіг спеціалізації клітин; відомо, що не менше 50% пухлин асоційовані з тими чи іншими ушкодженнями в ділянках генома, які містять гени мікроРНК. Припинення диференціювання можливо також через відсутність цитокінів, необхідних для переходу дозрівають клітин на наступний етап спеціалізації (в цьому випадку присутність цитокина може викликати нормалізацію і продовження диференціювання ракових клітин - процес, зворотний канцерогенезу). Дозрівання трансформованих клітин припиняється, і вони - в результаті безперервної проліферації і придушення апоптозу - накопичуються, формуючи пухлина - клон клітин, що володіють рядом особливостей, не властивих нормальним клітинам організму. Так, зокрема, для пухлинних клітин характерний високий рівень анеуплоїдії і полиплоидии, що є результатом нестабільності генома. Також спостерігаються різні порушення мітозу. Клітини пухлини з найбільш поширеним набором хромосом утворюють стволовую лінію.
В ході розвитку пухлини, в силу її генетичної нестабільності, відбувається часта зміна її клітинного складу і зміна стовбурової лінії. Така стратегія зростання має адаптатівний характер, так як виживають тільки найбільш пристосовані клітини. Мембрани пухлинних клітин не здатні реагувати на стимули мікрооточення (міжклітинна среда, кров, лімфа), що призводить до порушення морфологічних характеристик тканини (клітинний і тканинний атипізм). Сформувався пухлинний клон (стовбурова лінія) синтезує власні цитокіни і йде по шляху нарощування темпів поділу, запобігання виснаження теломер, ухилення від імунного нагляду організму і забезпечення інтенсивного кровопостачання. Це четверта, заключна стадія канцерогенезу - пухлинна прогресія. Її біологічний сенс полягає в остаточному подоланні перешкод на шляху пухлинної експансії. Пухлинна прогресія носить стрибкоподібний характер і залежить від появи нової стовбурової лінії пухлинних клітин. Проростаючи в кровоносні і лімфатичні судини пухлинні клітини розносяться по всьому організму і, осідаючи в капілярах різних органів, формують вторинні (метастатичні) вогнища пухлинного росту.