Hai đặc điểm
quan trọng của TB gốc là tự làm mới và biệt hóa, đối với TB gốc ung thư cũng vậy.
Trong một thí nghiệm về thuyết tế bào gốc ung thư, người ta đã xây dựng và chứng
minh tính chất đặc biệt của một khối u. Thí nghiệm như sau
Trong in vitro:
xuất phát từ 1 khối u di hợp, người ta tách ra TB gốc ung thư và phần không phải
là TB gốc ung thư, sau đó mang nuôi cả 2 loại này. Sau khi nuôi cây, người ta
nhận thấy TB gốc ung thư có khả năng hình thành các cloning gồm TB gốc ban đầu
và các TB còn lại. tiếp tục, người ta mang khối u mới hình thành đi tách và
nuôi cấy 2 dòng tế bào như trên, kết quả nhận thấy cũng chỉ có tế bào gốc ung
thư mới có khả năng hình thành cloning. Như vậy trong 1 khối u dị hợp, chỉ có một
lượng nhỏ tế bào nào đó có khả năng tự làm mới và biệt hóa, nghĩa là phân chia
liên tục. Còn những tế bào còn lại không có khả năng đó.
Trong in vivo:
cũng xuất phát từ khối u dị hợp, người ta tách 2 loại tế bào gồm TB gốc ung thư
và phần không phải là TB gốc ung thư, sau đó tiêm vào 2 con chuột khác nhau. Ở
chuột tiêm tế bào gốc ung thư, quan sát thấy có sự xuất hiện khối u lớn. Chuột
còn lại không thấy có sự xuất hiện khối u. Sau đó người ta lấy khối u ở chuột
tiêm tế bào gốc, và tách ra các loại tế bào như trên, tiêm vào một con chuột
khác tế bào gốc đã tách được. Thí nghiệm tạo khối u từ tế bào gốc, tách khối u,
tiêm tế bào gốc được lặp lại nhiều lần và kết quả ghi nhận là tất cả đều hình
thành khối u.
Từ 2 thí
nghiệm trên, ta nhận thấy rắng, trong một quần thể tế bào không phải tế bào nào
cũng hình thành khối u, mà chỉ một phần nhỏ các tế bào có khả năng hình thành
khối u. Từ đó một số thuốc điều trị ung thư trúng đích hiện nay không thành
công là vì chỉ tác động được trên các tế bào ung thư không quan trọng, thay vì
phải tác động được vào nhóm nhỏ các tế bào quyết định tính tăng sinh của khối
u.
(TBG, TB tiền thân, TB đã biệt hóa đều có thể trở thành TB ung thư. Nếu TB gốc xảy ra đột biến, thì ngay lập tức trở thành TB ung thư. Còn 2 loại còn lại thì cần tích lũy nhiều đột biến hơn mới trở thành TB ung thư.).