Канцерогенез - последовательный, многоступенчатый процесс накопления клеткой изменений ключевых функций и характеристик, приводящих к ее озлокачествлению. Клеточные изменения включают нарушения регуляции процессов пролиферации, дифференциации, апоптоза (запрограммированной, естественной гибели клеток после определенного числа делений) и морфогенетических реакций. В результате клетка приобретает новые качества: иммортализацию ("обессмертивание", т.е. способность к неограниченному делению), отсутствие контактного ингибирования и способность к инвазивному росту. Кроме того, опухолевые клетки получают способность избегать действия факторов специфического и неспецифического противоопухолевого иммунитета организма - хозяина. В настоящее время общепринятой концепцией развития онкозаболевания является мутационно-генетическая. То есть считается, что в основе озлокачествления клетки лежат изменения ее генома. Нормальной клетке необходимо претерпеть целую длительную эволюцию, в ходе которой происходят генетические изменения и отбор клонов неопластических клеток с необходимыми признаками. Многоступенчатость опухолевой эволюции объясняется тем, что процесс перерождения обычной клетки затрагивает сумму генов, продукты которых находятся в состоянии кооперативного взаимодействия. Следовательно, только совокупность изменений генома может обеспечить формирование центра злокачественного роста, развитие злокачественного новообразования и формирование клинически выявляемой опухоли (Теория последовательной аккумуляции). Прямыми свидетельствами мутационного происхождения опухолей можно считать открытие мутагенного действия канцерогенов (т.е. физических, химических и биологических агентов, воздействие которых способно индуцировать образование и развитие опухоли) и обнаружение генов (онкогенов, протоонкогенов и генов-супрессоров), мутации в которых приводят к злокачественному изменению клетки. Необходимым фактором развития опухоли являются также мутации (врожденные или приобретенные), затрагивающие гены, под контролем которых находится стабильность генома (мутаторные гены). При наличии в клетке подобных отклонений от нормального генотипа увеличивается вероятность появления уже онкогенных мутаций, и как следствие, всей совокупности изменений, ведущих к развитию опухоли. Два последних десятилетия характеризовались открытиями онкогенов, опухолевых супрессоров и мутаторных генов, с чем связан значительный прогресс в понимании механизмов канцерогенеза. На данный момент уже известно около сотни потенциальных онкогенов и около двух десятков опухолевых супрессоров. Выявлены и описаны генетические события и аномалии, характерные для разных форм новообразований, приводящие к активации протоонкогенов или инактивации опухолевых супрессоров. В самое последнее время, в связи с достижениями в области геномики биоинформатики и технологии ДНК-чипов (см. раздел "Биочипы") постепенно удается выявлять закономерности и взаимосвязи в механизмах биологической активности продуктов "опухолевых" генов. Как оказалось, подавляющее большинство белков, являющихся генными продуктами известных протоонкогенов и опухолевых супрессоров, входят в схемы сигнальных путей клетки и контролируют ряд ее ключевых свойств и функций. Именно с изменениями в этих сигнальных путях и связано возникновение и развитие злокачественных новообразований. Благодаря идентификации множества генов, ответственных за развитие опухолей или определяющих предрасположенность человека к онкозаболеваниям, стремительно развивается такое направление медицинской геномики (см. раздел "Геномика") как геномная диагностика. Планируется также использовать гены - супрессоры развития опухоли для генотерапии злокачественных новообразований (см. раздел "Генотерапия").