Existen pruebas muy creíbles de que la melatonina mitiga el cáncer en las fases de inicio, progresión y metástasis. En muchos casos, se han propuesto los mecanismos moleculares que sustentan estas acciones inhibitorias. Sin embargo, lo que resulta bastante desconcertante es el gran número de procesos mediante los cuales la melatonina supuestamente frena el desarrollo y el crecimiento del cáncer.
Estas diversas acciones sugieren que lo que se está observando no son más que epifenómenos de una acción subyacente más fundamental de la melatonina que aún está por desvelar. Algunas de las acciones inhibidoras de la melatonina sobre el cáncer están claramente mediadas por receptores de membrana, mientras que otras son independientes de dichos receptores e implican acciones intracelulares directas de esta molécula ubicuamente distribuida. Aunque la investigación sobre melatonina y cáncer se ha centrado en el papel de la indolamina en la contención del cáncer de mama, esta situación está cambiando rápidamente, ya que se ha demostrado que muchos tipos de cáncer son susceptibles de ser inhibidos por la melatonina. Hay varias facetas de esta investigación que podrían tener aplicaciones inmediatas a nivel clínico. Muchos estudios han demostrado que la administración conjunta de melatonina mejora la sensibilidad de los cánceres a la inhibición por fármacos convencionales.
Aún más importantes son los descubrimientos de que la melatonina hace que los cánceres que antes eran totalmente resistentes al tratamiento se vuelvan sensibles a estas mismas terapias. La melatonina también inhibe los procesos moleculares asociados a la metástasis, limitando la entrada de células cancerosas en el sistema vascular e impidiendo que establezcan crecimientos secundarios en lugares distantes. Esto es de particular importancia, ya que la metástasis del cáncer a menudo contribuye significativamente a la muerte del paciente. Otra área que merece una consideración adicional está relacionada con la capacidad de la melatonina para reducir las consecuencias tóxicas de los fármacos anticancerígenos al tiempo que aumenta su eficacia. Aunque esta información está disponible desde hace más de una década, no se ha explotado adecuadamente a nivel clínico.
Incluso si las únicas acciones beneficiosas de la melatonina en pacientes con cáncer son su capacidad para atenuar la toxicidad aguda y a largo plazo de los fármacos, la melatonina debería utilizarse para mejorar el bienestar físico de los pacientes. Sin embargo, los hallazgos experimentales sugieren que las ventajas de utilizar la melatonina como co-tratamiento con terapias convencionales contra el cáncer superarían con creces las mejoras en el bienestar de los pacientes.