Mutasjoner i gener som koder for såkalte tumor suppressor gener er relativt hyppig i kreftceller. Dette er gener som direkte kan hemme celledelingen og/eller sette i gang programmert celledød (apoptose). Tap av slike gener kan bidra direkte til at kreftceller oppstår, og i tillegg redusere mulighet for effektiv terapi. Forskning på å gjenopprette aktiviteten i slike gener kan derfor ha stor verdi. Apoptose prosessen i cellene er komplisert og kan settes i gang ved at prosessen startes i cellemembran reseptorer ("ekstern signalvei") eller gjennom trigging av signalveien gjennom mitokondriene "intern signalvei"). Begge disse signalveiene er aktuelle for apoptose igangsatt med kreftbehandling, og reguleres av en rekke forskjellige proteiner, f.eks. IAPS (inhibitors of apoptosis proteins) og pro- og antiapoptotiske proteiner i Bcl-2 familien. Andre mulige angrepspunkter kan derfor være å finne i signalveiene som fører til apoptose, og ved å modifisere disse få bedret respons av eksisterende kreftbehandling.
Dagens kreftbehandling med kjemoterapi utnytter at normale celler oftere har intakte systemer for reparasjon av genetisk skade, som er mindre velfungerende i kreftceller.
Reparasjonsproteiner vil imidlertid kunne øke i aktivitet spesielt ved kreftbehandling med kjemoterapi, og slike proteiner kan i seg selv være et behandlingsmål. Topoisomerase I og II er viktige enzymer som bidrar til å åpne DNA strukturen for transkripsjon (for produksjon av proteiner), replikasjon (for dublisering av DNA i celledelingen) og for reparasjon av mutasjoner.
Medikamenter som virker inn på topoisomerase I er hovedsakelig camptothecin analoger, mens typiske kjemoterapeutika med effekt på topoisomerase II er
anthracycliner og epipodophyllotoxiner (som f.eks. etoposide). Resistensutvikling er imidlertid et vanlig problem ved bruk av slik behandling, og utvikling av mer spesifikke hemmere av disse enzymene kan derfor bedre muligheten for å unngå behandlingssvikt.
En annen form for resistens kontrolleres av membranlokaliserte pumper som sørger for transport av medikamentet (cellegiften) ut av kreftcellene. Flere slike proteiner er karakteriserte, og utvikling av medikamenter som ikke gjenkjennes av slike transportmekanismer er derfor gitt høy prioritet.
