Les cellules tumorales cultivées in vitro dans l’agar peuvent former des colonies de taille importante (plusieurs milliers de cellules). Cependant, au bout d’un certain nombre de multiplications, le centre de la colonie (souvent constitué par les cellules souches) ne reçoit plus de nutriments, devient hypoxique et finit par mourir. On observe une nécrose centrale, et la disparition de toute la colonie (les cellules filles ayant perdu le pouvoir de mitoses indéfinies).
In vivo, l’apparition d’une réaction de l’hôte, sous l’influence de facteurs spécifiques fabriqués par les cellules tumorales permet à celles-ci de disposer des néo-vaisseaux indispensables à la constitution de tumeurs plus ou moins volumineuses.
Il ne s'agit pas seulement de néo-vaisseaux, mais de toute une réaction conjonctive associée, appelée en anatomopathologie la stroma-réaction.
De nombreuses substances organiques sont capables d’interagir pour favoriser la néo-vascularisation. In vitro. Deux facteurs sont particulièrement bien connus, le VEGF et le b-FGF.
Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire ou VEGF, encore appelé VPF(pour facteur de perméabilité vasculaire) est sécrété par la tumeur. Il a une activité mitogène spécifique pour les cellules endothéliales in vitro et un fort pouvoir angiogénique in vivo. L’expression de ce facteur et des récepteurs pour ce facteur est corrélée avec le développement des tumeurs. Les cellules endothéliales sont les seules à posséder un récepteur spécifique pour ce facteur
Le bFGF exerce un puissant effet mitogène et chimiotactique pour les cellules endothéliales et pour les cellules fibroblastiques et musculaires lisses des vaisseaux. Tous ces éléments constituent la stroma-réaction péri-tumorale observée au microscope, qui réalise le tissu de soutien de la tumeur.
Sur une coupe histologique, l’utilisation d’anticorps anti CD31 ou anti facteur VIII permet un immuno-marquage spécifique des capillaires de la tumeur. Le nombre de micro-vaisseaux dans les tumeurs du sein est corrélé avec le risque de métastases. Une telle valeur pronostique se retrouve également pour les cancers du poumon, de la prostate, et ORL, ainsi que pour le risque de récidives locales dans les tumeurs cérébrales.
L’action potentielle de médicaments à visée anti angiogenèse pourrait s’exercer surtout pour la prévention des métastases ou la réduction du risque de récidive locale, après un traitement local ou général approprié