Jeder Krebsphänotyp beginnt als einzelnes Mutationsereignis in einer seiner Vorfahrenzellen. Während der nachfolgenden Zellteilungszyklen entwickeln die Tochterzellen zusätzliche Mutationen, um Onkogenität zu erlangen.

Es gibt über 570 Gene, die bei Krebs häufig mutiert sind, und die meisten davon sind somatische Mutationen. Das bedeutet, dass solche Mutationen nicht vererbt werden, sondern sich im Laufe des Lebens eines Organismus in den Körperkörperzellen entwickeln.

Eine einzige Mutation reicht jedoch nicht aus, um aus einer gesunden Zelle eine Krebszelle zu machen. Mindestens fünf bis sechs unabhängige und seltene genetische Veränderungen hintereinander über einen längeren Zeitraum können zu Malignität führen. Dieser mehrstufige Prozess der Krebsentstehung wird durch die Multi-Hit-Theorie erklärt.

Betrachten wir eine Gruppe gesunder Körperzellen. In seltenen Fällen kann es vorkommen, dass eine der Zellen eine zufällige Mutation in einem ihrer Gene für den Zellzyklusregulator - Gen X - erwirbt, wodurch sie sich etwas schneller teilen kann als die Nachbarzellen.

Nehmen wir an, die Mutation wird von den DNA-Reparaturenzymen nicht repariert. In diesem Fall tragen die Nachkommen dieser Zelle das gleiche mutierte Gen X. Im Laufe der Zeit kann eine dieser klonalen Zellen eine weitere zufällige Mutation in einem anderen Gen, Y, erwerben.

Diese neue Mutation könnte es den Tochterzellen ermöglichen, zufällige Mutationen schneller anzuhäufen als ihre gesunden Nachbarn und andere klonale Zellen.

In der Folge könnte eine dritte Mutation im Gen Z, einem weiteren krebskritischen Gen, es den Zellen ermöglichen, der terminalen Differenzierung und Apoptose zu entkommen. Solche mutierten Zelltypen wachsen weiter und bilden eine Masse abnormaler Zellen.

Darüber hinaus kann eine zufällige Mutation in den Genen des Stoffwechselwegs es den Zellen ermöglichen, den Stoffwechsel zu erhöhen, um ein schnelles Wachstum und die Tumorbildung zu fördern.

So werden beispielsweise Mutationen in den krebskritischen Genen wie APC, c-Myc, K-Ras und p53 häufig bei Patienten mit Dickdarmkarzinom beobachtet.