بدن انسان بيش از يک صد تريليون سلول دارد. بجز گلبول­هاي قرمز خون، همه سلول‏هاي بدن هسته دارند که حاوي ماده ژنتيکي يا وراثتي است. در هر سلول سوماتيک بدن 46 کروموزوم که ناقل ميليون­ها ژن هستند وجود دارد. در سال 2003 توسط پروژه ژنوم انساني، تمام ژن‏هاي انسان رديف شناسي شدند که براي اولين بار مشخص شد که فقط 23500 ژن فعال در هسته هر سلول سوماتيک است. اين ژن­هاي فعال در حدود 400000 نوع پروتئين را براي بدن مي‏سازند که بصورت پروتئين، آنزيم، هورمون، سيتوکين و مولکول‏هاي گيرنده در  بدن وجود دارند. اين تنوعات مولکولي باعث تغييرات در ظاهر و داخل بدن انسان مي­شود.

سرطان يک بيماري ژنتيکي است که 277 نوع بيماري را شامل مي‏گردد. همچنين در محيط زيستي ما بيش از يک صد هزار نوع مواد شيميايي وجود د ارد که فقط 35.000 از آن آناليز شده و حدود 300 عدد از آنها توليد سرطان مي­کنند. هنوز 65000 مواد شيميايي باقيمانده در طبيعت آزمايش نشده است .

سرطان در نتيجه تقسيم غيرقابل کنترل سلول‏ها بوجود مي آيد که اثرات عوامل محيطي و اختلالات ژنتيکي است. چهار دسته از ژن‏هاي کليدي که در هدايت سلول‏هاي سرطاني نقش دارند شامل آنکوژن‏ها، ژن‏ها مهار کننده توموري، ژن‏هاي ترميم کنندهDNA  و ژن‏هاي مرگ برنامه­ريزي شده هستند. چنانچه يک موتاسيون ژنتيکي در سلول توليد شود، سلول‏هاي طبيعي از مسير خود خارج شده و تحت تاثير فرمانده‏هاي جديد قرار مي‏گيرند که به سوي سلول‏هاي سرطاني شدن پيشرفت مي‏کنند.

علاوه بر مواد شيميايي، اشعه­هاي آفتاب، امواج کوتاه، ويروس­ها و باکتري‏ها هم در توليد سرطان­ها نقش مهمي را دارند. سرطان ها از بدو پيدايش بشر وجود داشته اند ولي در چند دهه اخير، پيشرفت­هايي در علوم پزشکي مولکولي کامپيوتر توانسته­ايم که نه فقط علل و مکانيسم­هاي اين بيماري مهلک را مطالعه نماييم بلکه در تشخيص زودرس و معالجه آن عملکرد بهتري داشته باشيم. در حال حاضر بيش از 50 درصد بيماري‏هاي سرطاني را معالجه مي‏نماييم مخصوصا اگر اين بيماري در مراحل اوليه تشخيص داده شوند. بيماري‏هاي سرطاني از چند طريق: جراحي، شيمي درماني، اشعه درماني، ايمنودرماني، ژن درماني و يا تلفيقي از آنها معالجه مي­شوند .