Die Forschung hat gezeigt, dass Krebszellen nicht alle gleich sind. Innerhalb eines bösartigen Tumors oder unter den zirkulierenden Krebszellen einer Leukämie kann es eine Vielzahl von Zelltypen geben. Die Stammzellentheorie des Krebses besagt, dass unter allen Krebszellen einige wenige als Stammzellen fungieren, die sich selbst reproduzieren und den Krebs aufrechterhalten, ähnlich wie normale Stammzellen normalerweise unsere Organe und Gewebe erneuern und erhalten. Nach dieser Auffassung können Krebszellen, die keine Stammzellen sind, zwar Probleme verursachen, aber sie können einen Angriff auf unseren Körper nicht langfristig aufrechterhalten.
Die Vorstellung, dass Krebs in erster Linie von einer kleineren Population von Stammzellen verursacht wird, hat wichtige Auswirkungen. So werden beispielsweise viele neue Krebstherapien auf der Grundlage ihrer Fähigkeit bewertet, Tumore schrumpfen zu lassen, aber wenn die Therapien die Krebsstammzellen nicht abtöten, wird der Tumor bald wieder wachsen (oft mit einer ärgerlichen Resistenz gegen die zuvor verwendete Therapie). Eine Analogie wäre eine Unkrautbekämpfungsmethode, die danach bewertet wird, wie tief sie die Unkrautstängel abschneiden kann – aber egal, wie tief die Wochen geschnitten werden, wenn die Wurzeln nicht entfernt werden, wächst das Unkraut einfach wieder nach.
Eine weitere wichtige Erkenntnis ist, dass es die Krebsstammzellen sind, die zu Metastasen führen (wenn der Krebs von einem Teil des Körpers zu einem anderen wandert) und auch als Reservoir für Krebszellen dienen können, die einen Rückfall verursachen können, nachdem eine Operation, Bestrahlung oder Chemotherapie alle sichtbaren Anzeichen einer Krebserkrankung beseitigt hat.
Eine Komponente der Krebsstammzellentheorie betrifft die Entstehung von Krebs. Damit eine Zelle krebsartig wird, muss sie eine beträchtliche Anzahl wesentlicher Veränderungen in den DNA-Sequenzen erfahren, die die Zelle regulieren. Die herkömmliche Krebstheorie besagt, dass jede Zelle im Körper diese Veränderungen durchlaufen und zu einem krebsartigen Verbrecher werden kann. Die Forscher des Ludwig Centers stellen jedoch fest, dass unsere normalen Stammzellen die einzigen Zellen sind, die sich selbst reproduzieren und daher lange genug existieren, um alle für die Krebsentstehung notwendigen Veränderungen zu akkumulieren. Die Theorie lautet daher, dass Krebsstammzellen aus normalen Stammzellen oder den Vorläuferzellen, die normale Stammzellen produzieren, entstehen.
Eine weitere wichtige Konsequenz der Krebsstammzellentheorie ist, dass Krebsstammzellen eng mit normalen Stammzellen verwandt sind und viele der Verhaltensweisen und Merkmale dieser normalen Stammzellen teilen werden. Die anderen Krebszellen, die von Krebsstammzellen produziert werden, sollten viele der Regeln befolgen, die von Tochterzellen in normalen Geweben beobachtet werden. Einige Forscher sagen, dass Krebszellen wie eine Karikatur normaler Zellen sind: Sie weisen viele der gleichen Merkmale wie normales Gewebe auf, aber in einer verzerrten Form. Wenn das stimmt, dann können wir das, was wir über normale Stammzellen wissen, nutzen, um Krebsstammzellen und die von ihnen produzierten bösartigen Zellen zu identifizieren und zu bekämpfen. Ein aktueller Erfolg, der diesen Ansatz veranschaulicht, ist die Forschung zur Anti-CD47-Therapie.