W porównaniu z cytostatykami starszej generacji o podobnym profilu farmakologicznym (cyklofosfamidem, busulfanem, karmustyną, dakarbazyną) trabektedyna wykazuje wielokierunkową aktywność biologiczną – przyczynia się do uszkodzenia materiału genetycznego, hamuje niekontrolowane podziały komórki nowotworowej, zakłóca mechanizmy naprawcze warunkujące oporność nowotworów na cytostatyki.

Prowadzone są intensywne badania nad terapią skojarzoną z zastosowaniem trabektedyny oraz pegylowanej liposomalnej doksorubicyny (Celayx, Doxil). Zamknięcie antybiotyku antracyklinowego w liposomach poprawia wchłanianie i parametry farmakokinetyczne preparatu. Następuje znaczne zmniejszenie wydalania oraz wydłużenie czasu biologicznego półtrwania leku. Pozwala to na dostarczenie komórce nowotworowej większej dawki substancji czynnej w ilości tolerowanej przez pacjenta. Pegylacja liposomu nadaje własności hydrofilowe i zabezpiecza pęcherzyk przed układem komórek żernych, co przedłuża cyrkulację leku w krwiobiegu. Efektem jest szybkie, selektywne wysycenie tkanki nowotworowej. Zgodnie z oficjalnymi danymi klinicznymi, terapia skojarzona przyniosła 21-procentowy spadek postępu nowotworu jajnika; wysoką skuteczność leczenia odnotowano jednak tylko u pacjentek wrażliwych na analogi platyny.

Główne działania niepożądane trabektedyny związane są z mielosupresją oraz wzrostem stężenia enzymów wątrobowych w osoczu. Wskazane jest, aby na 30 minut przed każdorazowym zastosowaniem cytostatyku podać parenteralnie 20 mg deksometazonu, ze względu na profilaktykę przeciwwymiotną oraz hepatoprotekcyjne właściwości leku. Neutropenia, trombocytopenia oraz kardiotoksyczność są przejściowe i w żadnym badaniu klinicznym nie były powodem przerwania terapii, a jedynie opóźnienia kolejnego cyklu lub zmniejszenia dawki leku. W porównaniu do innych chemioterapeutyków, preparat powoduje także dużo mniejszą utratę włosów.