La progressione tumorale è un fenomeno in cui il tumore preformato acquisisce successive modificazioni morfologiche e molecolari per diventare più aggressivo e maligno nel suo carattere.

Il cancro inizia come un singolo cambiamento genetico in una cellula sana e, con il tempo, le progenie di quella cellula continuano a proliferare e a trasmettere la mutazione a tutte le cellule figlie. Il genoma di queste cellule mutanti diventa sempre più instabile, consentendo l'accumulo di più mutazioni.

Ad esempio, nelle fasi iniziali della leucemia mieloide cronica o LMC, le cellule mutanti mostrano un'aberrazione cromosomica chiamata cromosoma Philadelphia, che è formata da una traslocazione reciproca, in cui le parti dei cromosomi 22 e 9 si scambiano di posto.

Questo crea una proteina di fusione BCR-ABL1 che aiuta le cellule ad aumentare i tassi di divisione cellulare, a sfuggire alla differenziazione terminale e ad evitare l'apoptosi, con conseguente accumulo di cellule anormali.

Man mano che il tumore progredisce, le cellule tumorali stimolano la formazione di nuovi vasi sanguigni intorno a loro attraverso un processo chiamato angiogenesi.

Questi nuovi vasi sanguigni forniscono alle cellule tumorali ossigeno, sostanze nutritive e fattori di crescita per una rapida crescita e proliferazione. Aiutano anche le cellule tumorali a disseminarsi e viaggiare in parti distanti del corpo e metastatizzare.

Il modello di progressione parallela spiega meglio la progressione del tumore. Secondo questo modello, le cellule del cancro al seno del tumore primario, che è piccolo fino a 1-4 mm, possono iniziare a disseminare in organi distanti e seminare nuovi tumori.

Per i successivi 6-12 anni, questi semi si sviluppano in tumori secondari in modo parallelo, ognuno dei quali acquisisce mutazioni uniche a ritmi molto più rapidi. Tali mutazioni casuali aumentano la possibilità di acquisire resistenza al trattamento del cancro, mettendo a repentaglio la vita dei pazienti.