Nowotworowe komórki macierzyste to komórki, które rozmnażają się, tworząc guzy charakterystyczne dla różnych typów raka. Komórki te są podobne do innych typów ludzkich komórek macierzystych, ponieważ mają zdolność różnicowania się i tworzenia wielu różnych typów dorosłych komórek. Wiele rodzajów badań nad rakiem koncentrowało się na eliminacji tych komórek, z myślą, że jeśli replikacja komórek rakowych zostanie zatrzymana, choroba nie będzie już rozprzestrzeniać się po całym ciele.
Różne rodzaje raka pochodzą z rakowych komórek macierzystych, a komórki te są odpowiedzialne za powstawanie guzów i namnażanie się komórek w nich. W niektórych przypadkach istnieje korelacja między szybkością rozprzestrzeniania się raka a liczbą komórek w guzie to komórki macierzyste. Im więcej komórek macierzystych raka jest obecnych, tym więcej jest replikacji i tym szybciej rak się rozprzestrzenia. Pierwszym rodzajem raka, w którym naukowcy byli w stanie pozytywnie zidentyfikować komórki macierzyste, była białaczka; od tego czasu naukowcy odkryli, które identyfikowalne markery na każdej komórce wskazują na komórkę macierzystą.
Badania nad leczeniem różnych rodzajów raka poprzez celowanie w komórki macierzyste przeprowadzono na wielu nowotworach, od raka piersi i prostaty po czerniaka i raka nadnerczy. Opcje leczenia raka, takie jak radioterapia i chemioterapia, są podawane w celu zabicia wszystkich komórek rakowych w organizmie, a często także wielu zdrowych komórek. Ideą terapii celowanych, które zabijają tylko rakowe komórki macierzyste, jest to, że gdy wszystkie komórki macierzyste umrą, reprodukcja nowotworu zostanie zatrzymana. Gdy komórki rakowe obecne w ciele umrą, nie zostaną zastąpione, a rak będzie martwy.
Nowotworowe komórki macierzyste nie są tak podatne na chemioterapię i radioterapię jak inne typy komórek rakowych. Naukowcy zajmujący się leczeniem raka poprzez skupienie się na komórkach macierzystych skoncentrowali się na znalezieniu alternatywnych sposobów atakowania tych komórek wzrostu. To był długi i skomplikowany proces rozwoju raka u myszy, aby następnie spróbować go wyleczyć. Niektórzy badacze opierali się na rozwoju kultur macierzystych komórek rakowych pobranych z raka jelita i odtworzonych w warunkach laboratoryjnych.
Celem badań nad rakowymi komórkami macierzystymi jest nie tylko znalezienie leczenia, które zniszczyłoby raka poprzez eliminację złośliwych komórek macierzystych, ale zrobienie tego bez szkodzenia żadnej z normalnych, zdrowych komórek w organizmie. To nie tylko sprawi, że niszczenie raka będzie szybsze i dokładniejsze, ale także wyeliminuje wiele skutków ubocznych terapii, takich jak chemioterapia. Pomoże również zapobiegać rozprzestrzenianiu się nowotworów na różne obszary ciała, ponieważ komórki macierzyste są również odpowiedzialne za specjalizację w różnych typach nowotworów.