В нормальных условиях большинство взрослых клеток остаются в непролиферативном состоянии, если только они не стимулируются внутренними или внешними факторами для замены утраченных клеток. Аномальная пролиферация клеток — это состояние, при котором рост клеток превышает нормальные клетки и не координируется с ними. В таких ситуациях деление клеток сохраняется таким же чрезмерным образом даже после прекращения раздражителей, что приводит к персистирующим опухолям. Опухоль возникает из поврежденных клеток, которые реплицируются для передачи повреждения дочерним клеткам и всем будущим дочерним клеткам. Такая аномальная пролиферация клеток определяет характеристику того, что мы называем раком. Лучшим примером для объяснения этого состояния является мутация в белках Ras и MYC.

Нормальные белки Ras — это ГТФазы, которые функционируют в передаче сигнала от рецепторов клеточной поверхности внутрь клетки. Белки Ras можно обозначить как двоичные переключатели, которые циклически переключаются между состояниями ON и OFF во время клеточного роста. Обычно эти переключатели строго регулируются, но при заболеваниях, связанных с Ras, таких как рак, мутация гена Ras или их регулятор делают белки Ras постоянно активными. Например, одна миссенс-мутация аминокислоты в белке K-Ras (тип белка Ras) нарушает его нормальное функционирование. Мутантный K-Ras не может быть инактивирован, что приводит к непрерывной стимуляции роста. Мутация K-Ras встречается в 15-20% случаев рака человека и чаще всего наблюдается при раке толстой кишки, раке легких, раке поджелудочной железы и лейкемии.

Аномальная пролиферация клеток также может происходить, когда мутация приводит к гиперэкспрессии белка MYC. Онкоген MYC принадлежит к семейству «супертранскрипционных факторов» и нарушается в более чем 50% случаев рака человека. MYC влияет на спектр клеточных функций, включая трансляцию белка, прогрессию клеточного цикла, биосинтез рибосом, пролиферацию клеток, дифференцировку, выживание и иммунный надзор.