A característica geral do câncer é a divisão celular descontrolada, o que leva a uma massa de células chamadas de tumor. Um tumor é considerado benigno até que comece a invadir os tecidos próximos, momento em que se torna maligno. Em células saudáveis, a proliferação é rigidamente regulamentada através de uma complexa rede de fatores reguladores de positivo e negativo.

Esses fatores garantem que as células se dividam apenas quando é necessário. Quando os genes que codificam os reguladores positivos são mutados para produzir proteínas hiperativas, eles são chamados de oncogenes. Alguns vírus causam câncer através da inserção de suas próprias cópias de oncogenes em células saudáveis.

Por exemplo, a versão viral da enzima SRC, uma molécula chave envolvida na sinalização celular, está sem o domínio regulatório que controla a versão humana. A falta deste domínio dispara a divisão descontrolada nas células hospedeiras. Ao contrário dos oncogenes, Os genes supressores de tumor codificam proteínas que regulam negativamente a proliferação.

Quando eles são mutados, a divisão celular continua não controlada. Até 50%dos tumores humanos têm mutações no gene supressor de tumor que codifica para p53. Esta proteína multifuncional é essencial para o controle do ciclo celular e da apoptose.

A proliferação celular descontrolada leva ao crescimento do tumor. Isso significa que as células precisam de mais oxigénio e nutrientes. Em um processo chamado angiogénese, elas produzem fatores de crescimento que fomentam os vasos sanguíneos a se formarem no tumor.

Quanto mais o tumor continua crescendo, mais as células seguem se dividindo e mudando, maior a chance das células se libertarem do tumor e se espalharem em outras partes do corpo. A propagação de células cancerosas do tumor é chamada de metástase e é responsável por quase 90%das mortes relacionadas ao cancro. Um grande desafio para o tratamento do câncer é o fato de que não é apenas uma doença, cada paciente com câncer tem mutações genéticas específicas, e todo tumor é composto de um grupo diferente de células mutadas.