Durant ces deux dernières décennies, les mécanismes de résistance aux cytotoxiques propres à la cellule cancéreuse ont été reherchés sur des lignées tumorales humaines établies in vitro. Les travaux ont identifié des mécanismes qui procèdent d'activités de détoxication (sytèmes d'efflux actifs de drogue tels P-gp, MRP, LRP ou de chélation des anticancéreux comme le glutathion) et de réparation des cibles cellulaires des cytotoxiques. Les fonctions de prolifération, de différenciation et de mort par apoptose - et l'expression des gènes qui les sous-tendent - sont également apparues comme des facteurs de la réponse à la chimiothérapie. Le plus souvent, il y a multifactorialité de mécanismes au sein de la même cellule cancéreuse : il serait même possible que les mécanismes de détoxication dépendent de l'expression d'oncogènes et de gènes suppresseurs de tumeur régulant prolifération, différenciation et/ou apoptose. Les applications de ces données à la clinique oncologique sont en cours d'évaluation. Certains mécanismes de résistance sont activés dans les tumeurs des patients et conduisent donc à développer des stratégies visant à les contourner ; le premier exemple est celui des agents de réversion de la P-glycoprotéine, une protéine d'efflux membranaire, chef de file des mécanismes de détoxication des anticancéreux. En dépit des difficultés techniques rencontrées et de la multiplicité des mécanismes mis en jeu, les recherches en chimiothérapie oncologique se développent maintenant en intégrant la connaissance de ces mécanismes de chimiorésistance.