A rák akkor alakul ki, amikor a kritikus génekben – a sejtek növekedését és osztódását szabályozó vagy a sérült DNS-t javító génekben – mutációk halmozódnak fel, amelyek lehetővé teszik, hogy a sejtek kontrollálatlanul növekedjenek és osztódjanak, és daganatot képezzenek. A petefészekrák legtöbb esete sporadikus; ezekben az esetekben a kapcsolódó genetikai változások az egyén élete során alakulnak ki, és csak a petefészek bizonyos sejtjeiben vannak jelen. Ezek a változások, amelyeket szomatikus mutációknak nevezünk, nem öröklődnek. A TP53 gén szomatikus mutációi a petefészekrákok közel felében fordulnak elő. Az e gén által termelt fehérjét tumorszupresszornak nevezik, mivel segít megakadályozni, hogy a sejtek túl gyorsan vagy ellenőrizetlenül növekedjenek és osztódjanak. A legtöbb ilyen mutáció a p53 fehérje egyes fehérjeépítő blokkjait (aminosavakat) változtatja meg, ami csökkenti vagy megszünteti a fehérje tumorszupresszor funkcióját. Mivel a megváltozott fehérje kevésbé képes szabályozni a sejtek növekedését és osztódását, rákos daganat alakulhat ki. A petefészekrákos sejtekben számos más génben is találtak szomatikus mutációkat.
Az örökletes petefészekrákban a kapcsolódó genetikai változások családon belül öröklődnek. Ezek a csíravonal-mutációnak minősülő változások a szervezet minden sejtjében jelen vannak. A csíravonal-mutációkkal rendelkező személyeknél más öröklött és szomatikus génváltozások, valamint környezeti és életmódbeli tényezők is befolyásolják, hogy egy nőnél kialakul-e petefészekrák.
A csíravonal-mutációk a petefészekrákos esetek több mint egyötödében szerepet játszanak. E mutációk 65-85 százaléka a BRCA1 vagy BRCA2 génben található. Ezeket a génmutációkat “magas penetrációjúnak” nevezik, mivel a nőknél a petefészekrák, az emlőrák és számos más ráktípus kialakulásának magas kockázatával járnak együtt. A petefészekrák kialakulásának 1,6 százalékos élettartam-kockázatához képest a teljes népességben élő nőknél a BRCA1 génmutációval rendelkező nőknél az élettartam-kockázat 40-60 százalék, a BRCA2 génmutációval rendelkező nőknél pedig 20-35 százalék. Az ezekben a génekben mutációval rendelkező férfiaknál szintén megnő a rák számos formájának kialakulásának kockázata. A BRCA1 és BRCA2 gének által termelt fehérjék tumorszupresszorok, amelyek részt vesznek a sérült DNS rögzítésében, ami segít fenntartani a sejt genetikai információjának stabilitását. E gének mutációi károsítják a DNS-javítást, lehetővé téve a potenciálisan káros mutációk fennmaradását a DNS-ben. Ahogy ezek a hibák felhalmozódnak, a sejteket arra késztethetik, hogy kontroll vagy rend nélkül növekedjenek és osztódjanak, és daganatot képezzenek.
A petefészekrák jelentősen megnövekedett kockázata bizonyos ritka genetikai szindrómáknak, köztük a Lynch-szindróma nevű rendellenességnek is jellemzője. A Lynch-szindróma leggyakrabban az MLH1 vagy az MSH2 gén mutációival hozható összefüggésbe, és az örökletes petefészekrákok 10-15 százalékáért felelős. Más ritka genetikai szindrómák is összefüggésbe hozhatók a petefészekrák fokozott kockázatával. Az e szindrómákhoz kapcsolódó gének által termelt fehérjék tumorszupresszorként működnek. E gének bármelyikének mutációja lehetővé teheti a sejtek ellenőrizetlen növekedését és osztódását, ami rákos daganat kialakulásához vezethet. A BRCA1-hez és BRCA2-hez hasonlóan ezek a gének is “magas penetrációjúnak” minősülnek, mivel a mutációk nagymértékben növelik a rák kialakulásának esélyét. A petefészekrákon kívül e gének mutációi számos más ráktípus kockázatát is növelik mind férfiaknál, mind nőknél.
Tucatnyi más gén csíravonalbeli mutációit vizsgálták a petefészekrák lehetséges kockázati tényezőiként. Ezeket a géneket “alacsony penetrációjú” vagy “mérsékelt penetrációjú” géneknek nevezik, mivel úgy tűnik, hogy az egyes génekben bekövetkező változások csak kis mértékben vagy mérsékelten járulnak hozzá a petefészekrák általános kockázatához. E gének némelyike olyan fehérjék előállítására ad utasításokat, amelyek kölcsönhatásba lépnek a BRCA1 vagy BRCA2 gének által termelt fehérjékkel. Mások más útvonalakon keresztül hatnak. A kutatók azt gyanítják, hogy e gének variációinak együttes hatása jelentősen befolyásolhatja egy személy petefészekrák kialakulásának kockázatát.
Sok családban az örökletes petefészekrákkal összefüggő genetikai változások ismeretlenek. A petefészekrák további genetikai kockázati tényezőinek azonosítása az orvosi kutatás aktív területe.
A genetikai változásokon kívül a kutatók számos olyan személyes és környezeti tényezőt azonosítottak, amelyek hozzájárulnak egy nő petefészekrák kialakulásának kockázatához. Ezek a tényezők közé tartozik az életkor, az etnikai háttér, valamint a hormonális és reproduktív tényezők. A petefészekrák előfordulása közeli rokon családtagoknál szintén fontos kockázati tényező, különösen, ha a rák korai felnőttkorban jelentkezett.