Forskning har visat att alla cancerceller inte är likadana. Inom en malign tumör eller bland de cirkulerande cancercellerna i en leukemi kan det finnas en mängd olika typer av celler. Stamcellsteorin om cancer föreslår att bland alla cancerceller fungerar några få som stamceller som reproducerar sig själva och upprätthåller cancern, på samma sätt som normala stamceller normalt förnyar och upprätthåller våra organ och vävnader. Enligt detta synsätt kan cancerceller som inte är stamceller orsaka problem, men de kan inte upprätthålla ett angrepp på våra kroppar på lång sikt.
Tanken att cancer främst drivs av en mindre population av stamceller har viktiga konsekvenser. Till exempel utvärderas många nya behandlingar mot cancer utifrån deras förmåga att krympa tumörer, men om behandlingarna inte dödar cancerstamcellerna kommer tumören snart att växa tillbaka (ofta med en irriterande resistens mot den tidigare använda behandlingen). En analogi skulle kunna vara en ogrästeknik som utvärderas utifrån hur lågt den kan skära ner ogrässtjälkarna – men oavsett hur lågt veckorna skäras, om rötterna inte tas bort, kommer ogräset bara att växa igen.
En annan viktig implikation är att det är cancerstamcellerna som ger upphov till metastaser (när cancer färdas från en del av kroppen till en annan) och kan också fungera som en reservoar av cancerceller som kan orsaka ett återfall efter att kirurgi, strålning eller kemoterapi har eliminerat alla observerbara tecken på en cancer.
En del av teorin om cancerstamceller handlar om hur cancer uppstår. För att en cell ska kunna bli cancer måste den genomgå ett betydande antal väsentliga förändringar i de DNA-sekvenser som reglerar cellen. Den konventionella cancerteorin går ut på att vilken cell som helst i kroppen kan genomgå dessa förändringar och bli en cancerutmanare. Men forskare vid Ludwig Center konstaterar att våra normala stamceller är de enda celler som reproducerar sig själva och därför finns kvar tillräckligt länge för att ackumulera alla nödvändiga förändringar för att producera cancer. Teorin är därför att cancerstamceller uppstår ur normala stamceller eller de föregångsceller som normala stamceller producerar.
En annan viktig konsekvens av teorin om cancerstamceller är alltså att cancerstamceller är nära besläktade med normala stamceller och kommer att dela många av dessa normala stamcellers beteenden och egenskaper. De andra cancerceller som produceras av cancerstamceller bör följa många av de regler som observeras av dotterceller i normala vävnader. Vissa forskare säger att cancerceller är som en karikatyr av normala celler: de uppvisar många av samma egenskaper som normala vävnader, men på ett förvrängt sätt. Om detta är sant kan vi använda det vi vet om normala stamceller för att identifiera och angripa cancerstamceller och de elakartade celler som de producerar. En nyligen uppnådd framgång som illustrerar detta tillvägagångssätt är forskning om anti-CD47-terapi.