Las proteínas de choque térmico (HSPs) son una familia de chaperonas moleculares bien caracterizadas, clasificadas en seis familias principales, según su tamaño molecular. Se ha demostrado que una amplia gama de tumores expresa niveles atípicos de una o más HSPs, lo que sugiere que podrían ser utilizadas como biomarcadores. Sin embargo, el papel colectivo y la posible coordinación de los miembros de las HSP, así como la significancia pronóstica y las implicaciones funcionales de su expresión desregulada en el cáncer de mama (BC) están poco investigados. Aquí, utilizamos un enfoque sistemático de multi-ópticas para evaluar la expresión de HSPs, el valor pronóstico y los mecanismos subyacentes de la tumorogénesis en BC. Mediante el uso de minería de datos, mostramos que varias HSPs estaban desreguladas en BC y se correlacionaban significativamente con un pronóstico pobre o bueno. El análisis de redes funcionales de los genes coexpresados de HSPs y miARNs destacó sus efectos regulatorios en varias vías biológicas involucradas en la progresión del cáncer. En particular, estas vías concernían al ciclo celular y la replicación del ADN para los genes coexpresados de HSPs, y miARNs regulados al alza en pronósticos pobres y la Transición Epitelial a Mesenquimal (ETM), así como la señalización mediada por receptores para los genes coexpresados de HSPs regulados al alza en pronósticos buenos. Además, la expresión proteómica de HSPs en un gran conjunto de muestras de tejidos de cáncer de mama reveló una complejidad mucho mayor en sus roles en BC y mostró que su expresión es bastante variable entre pacientes y se encuentra confinada en diferentes compartimentos celulares. En conclusión, el análisis integrador de datos multi-ópticos reveló el impacto distinto de varios miembros de HSPs en la progresión de BC e indica que colectivamente podrían ser útiles como biomarcadores y objetivos terapéuticos para el manejo de BC.