Naczynia krwionośne są przewodami, przez które krew krąży w organizmie. Obejmują one wzajemnie połączoną sieć tętnic, tętniczek, naczyń włosowatych, żył i żyłek. Angiogeneza (an-gee-o-gen-eh-sis) jest wieloetapowym procesem biologicznym, który stymuluje rozwój nowych naczyń krwionośnych i przerzutów nowotworowych przy jednoczesnym zachowaniu istniejących naczyń krwionośnych. Proces ten kontrolują endogenne czynniki regulujące, zarówno pozytywne, jak i negatywne. „Endogenny” odnosi się do czegoś produkowanego wewnątrz organizmu lub komórki; podczas gdy jako „egzogenny” jest przeciwieństwem, tj. produkowany na zewnątrz organizmu lub komórki.
Angiogeneza guza jest wzrostem naczyń krwionośnych pomiędzy guzem a otaczającą go tkanką. Nowe naczynia krwionośne pomagają guzowi rosnąć poprzez dostarczanie komórkom nowotworowym niezbędnych składników odżywczych i tlenu. Środki antyangiogenne lub „inhibitory” to substancje, które zapobiegają lub destabilizują proces angiogenezy na wiele różnych sposobów (np. hamowanie wzrostu i migracji komórek śródbłonka, hamowanie syntezy i degradacji błony podstawnej naczyń i macierzy zewnątrzkomórkowej oraz blokowanie czynników angiogennych). Istnieje wiele leków antyangiogennych, nad którymi trwają prace badawcze, oraz wiele leków, które są obecnie oceniane w badaniach klinicznych. Wiele z nich ma unikalne sposoby, w jakie spełniają swoją funkcję antyangiogenną.
Angiostatyna jest częścią (fragmentem) białka, plazminogenu, który odgrywa rolę w krzepnięciu krwi. Angiostatyna jest normalnie wydzielana przez guzy (przynajmniej u myszy laboratoryjnych) i wydaje się zatrzymywać proces powstawania nowych naczyń krwionośnych, który jest niezbędny do rozwoju guza. Istnieje nadzieja, że angiostatyna może być wykorzystana do opracowania nowej klasy środków antyangiogennych.
Endostatyna jest kawałkiem (fragmentem) białka, kolagenu 18, który pojawia się we wszystkich naczyniach krwionośnych. Endostatyna jest normalnie wydzielana przez guzy (przynajmniej u myszy laboratoryjnych) i wydaje się zatrzymywać proces powstawania nowych naczyń krwionośnych, który jest niezbędny do rozwoju guza. Istnieje nadzieja, że endostatyna może być wykorzystana do opracowania nowej klasy środków antyangiogennych.
Śródbłonkowy czynnik wzrostu naczyń (VEGF) jest białkiem zaangażowanym w proces, który stymuluje angiogenezę poprzez wiązanie się ze specyficznymi receptorami na pobliskich naczyniach krwionośnych w celu wzrostu rozszerzeń istniejących naczyń krwionośnych. Zwiększona ilość VEGF w krwiobiegu została skorelowana z gorszym rokowaniem w niektórych typach nowotworów. Do tej pory nie ma surogatów markerów, które pozwoliłyby ocenić skuteczność inhibitorów angiogenezy. Opracowano przeciwciało monoklonalne o nazwie rhuMab VEGF, które ma za zadanie wiązać się z VEGF i w ten sposób uniemożliwiać VEGF wiązanie się z receptorami na pobliskich naczyniach krwionośnych. Istnieje nadzieja, że zapobiegnie to wzrostowi guza. Bevacizumab (a.k.a. Avastin) jest również inhibitorem opartym na VEGF.
Thrombospondin jest jednym z rodziny glikoprotein, które są wytwarzane w komórkach, wydzielane przez komórki i wbudowywane w komórki, w tym płytki krwi. Trombospondyny są znane z interakcji z czynnikami krzepnięcia krwi i antykoagulantami. Są one zaangażowane w adhezję komórek, agregację (zlepianie) płytek krwi, proliferację (wzrost) komórek, angiogenezę (tworzenie naczyń krwionośnych), przerzuty nowotworów i naprawę tkanek. Wykazano, że trombospondyna-1 i trombospondyna-2 są silnymi inhibitorami angiogenezy i hamują wzrost guzów u myszy laboratoryjnych.
Metaloproteinaza macierzy jest członkiem grupy enzymów, które mogą rozbijać białka normalnie znajdujące się w przestrzeniach między komórkami w tkankach. Enzymy te potrzebują cynku lub wapnia do prawidłowej pracy. Metaloproteinazy macierzy biorą udział w gojeniu się ran, angiogenezie i przerzutach komórek nowotworowych. Prowadzone są badania nad kilkoma inhibitorami metaloproteinaz macierzy; wśród nich jest BMS-275291.
.