Tumoren zeichnen sich im Gegensatz zu gesundem Gewebe dadurch aus, dass sie:
- unabhängig von Wachstumssignalen sind
- insensitiv für hemmende Wachstumssignale sind
- Apoptose (programmierter Zelltod) umgehen oder vermeiden
- sich das Potential zur unbegrenzten Replikation aneignen
- die Versorgung mit Blutgefäßen induzieren (Angiogenese)
- infiltrierend wachsen und metastasieren.
Durch Zytostatika wird die Zellteilung gehemmt. Dabei schlägt die Therapie um so effektiver an, je schneller der Tumor wächst. Dies liegt daran, dass die Chemotherapeutika besonders gut auf proliferierende Zellen wirken, also auf Zellen, die noch nicht ausdifferenziert sind und sich nicht in der Ruhe-Phase befinden.
Je nach Angriffspunkt im Zellzyklus werden phasenspezifische und phasenunspezifische Substanzen unterschieden. Phasenspezifische Substanzen wirken nur in einzelnen Phasen des Zellzyklus. So wirken z. B. Antimetaboliten in der S-Phase, in der die DNA-Replikation stattfindet und Mitosehemmstoffe in der Mitose-Phase. Phasenunspezifisch wirken z. B. Antrazykline und Alkylantien. Dennoch ist ihre Wirksamkeit auf proliferierende Zellen deutlich höher als auf ruhende.
Durch die Zytostatika werden die Tumorzellen eliminiert, indem die Apoptose induziert wird. Diese ist allerdings abhängig vom Tumorsuppressorprotein p53, dessen kodierende Gene geschädigt sein können, wodurch eine Tumorresistenz gegen Chemotherapeutika ausgelöst werden kann.
Die meisten Zytostatika schädigen neben den Tumorzellen auch gesunde Zellen. Dabei sind Zellen und Gewebe mit hoher Proliferationsrate, wie Knochenmark, Epithel des Gastrointestinaltrakts und Haarfollikel, besonders stark betroffen (Nebenwirkungen wie Knochenmarkdepression, Schleimhautentzündung und Haarausfall liegen darin begründet). Zytostatika haben neben ihrer tumorhemmenden Wirkung auch ein teratogenes, mutagenes und onkogenes Potential, d. h. sie können selber die Entstehung eines Zweittumors auslösen. Als besonders kanzerogen einzustufen sind die Alkylantien.
Temozolomid gehört zu den Alkylantien. Es wird nach oraler Einnahme rasch resorbiert und passiert leicht die Blut-Hirn-Schranke.
Bei physiologischem pH-Wert wird es vornehmlich spontan zum aktiven Metaboliten 3-Methyl-(triazen-1-yl)imidazol-4-carboxamid (MTIC) hydrolysiert. Bei der spontanen Hydrolyse von MTIC entstehen wiederum 5-Amino-imidazol-4 carboxamid (AIC) und Diazomethan, welches das alkylierende Agens ist.
Die zytotoxische Wirkung beruht hauptsächlich auf der Alkylierung der O-6- und N-7-Position des Guanins durch Diazomethan. Als Folge kommt es zu DNA-Strangbrüchen, DNA-Vernetzungen und DNA-Proteinvernetzungen ("cross-links"). Dies führt zum Absterben von Zellen.
