Comprender cómo se dividen las células puede ayudarnos a comprender cómo funciona la quimioterapia. Tanto las células sanas como las células malignas se reproducen en un proceso llamado mitosis. Los cromosomas en el núcleo celular construyen copias de sí mismos y el núcleo se divide seguido de la división del citoplasma. Dos células hijas son el resultado. Las células están en la etapa de interfase o mitótica en cualquier momento dado. La mayoría de las veces las células son interfásicas< (no se reproducen). Los diferentes tipos de células se dividen a diferentes velocidades. La fase mitótica se puede dividir en mitosis propiamente dicha (división del núcleo celular) y citocinesis (división del citoplasma). El ciclo completo de la división celular somática generalmente dura de 8 a 24 horas en humanos. Alrededor del 90 por ciento del tiempo de la célula se dedica a la interfase. Algunas células rara vez se reproducen y la escala de tiempo es mucho más larga. Otra forma de clasificar el ciclo celular incluye la profase (el ADN se alinea para la replicación), metafase (replicación formal), anafase (división de cromosomas) y telofase (la membrana celular se cierra para que se produzcan dos células). Los biólogos que estudian el cáncer mencionan cuatro fases en la reproducción celular: las fases G1, S, G2 y M. La célula avanza a través de estas fases en orden. Los agentes de quimioterapia específicos del ciclo celular actúan en una (o dos) partes del ciclo. Los agentes no específicos del ciclo celular son activos en todas las fases. G1 es cuando la célula está llevando a cabo su vida normal. La mayor parte de la producción de proteínas ocurre en esta fase. El ADN está enrollado y no se replica. S significa síntesis; es en ésta fase S en la que se copia el ADN. G2 es cuando el ARN se replica. M significa mitosis, cuando la célula se divide. Los alcaloides taxanos y vinca realizan su trabajo bioquímico en la fase M. Los antibióticos, inhibidores de PARP y los antimetabolitos actúan en la fase S. Al formular regímenes combinados de quimioterapia, los oncólogos a menudo buscan dos medicamentos que funcionen en diferentes partes del ciclo. Otros agentes quimioterapéuticos matan las células multiplicadoras en todas las fases. No son específicos de fase y a veces se denominan CCNS (por sus siglas en inglés), ciclo celular no específico. Los agentes alquilantes pueden funcionar en cualquier fase. Las enzimas llamadas quinasas dependientes de ciclina son parte del proceso bioquímico involucrado en el inicio del ciclo y en el movimiento de G1 a S y de G2 a M. Al inhibir estas quinasas, algunos medicamentos pueden retrasar o detener la proliferación celular. Se usan varios inhibidores de CDK para el tratamiento del cáncer. Las características cuantitativas que se pueden usar para describir tumores incluyen: Índice mitótico (MI): proporción de células en mitosis Índice de etiquetado (LI): proporción de células en fase S Fracción de crecimiento: relación entre el número de células, el número de células que proliferan y el número total de células. Esta fracción es típicamente del 30 al 50 por ciento. Los bioquímicos han determinado que ciertos medicamentos funcionan en estas fases: Fármacos de fase M Vinblastine Vincristine Vinorelbine Cabazitaxel Docetaxel Paclitaxel Eribulin Estramustine Ixabepilone Fármacos de fase S Methotrexate Pemetrexed Pralatrexate Cytarabine Gemcitabine Clofarabine Fludarabine Mercaptopurine Nelarabine Pentostatin Thioguanine Azacitidine Decitabine Irinotecan Teniposide Fármacos de fase G2 Epirubicin Bleomycin Cabazitaxel Docetaxel Paclitaxel Eribulin Ixabepilone Etoposide Teniposide Fármacos de fase G1 Mitomycin Asparaginase Pegaspargase