El ciclo celular de los mamíferos está gobernado por una red de complejos de ciclinas/Cdk que señalan la progresión a las fases sucesivas del ciclo de división celular. Una vez acoplada al reloj circadiano, esta red produce oscilaciones con un período de 24 h de tal manera que la progresión a cada fase del ciclo celular está sincronizada con el ciclo día-noche. Aquí, utilizamos un modelo computacional para el control del ciclo celular por el reloj circadiano para investigar el acoplamiento en una población de células caracterizadas por cierta variabilidad en los parámetros cinéticos. Nuestras simulaciones numéricas mostraron que el acoplamiento y la sincronización exitosos solo son posibles con una amplitud circadiana suficiente y un período autónomo cercano a 24 h. Sin embargo, la heterogeneidad celular introduce cierta variabilidad en la fase de acoplamiento de las células. Muchas células cancerosas tienen un reloj interrumpido o un control del reloj comprometido. En estas condiciones, el ciclo celular funciona independientemente del reloj circadiano, lo que lleva a una falta de sincronización de las células cancerosas. Cuando el acoplamiento es débil, el acoplamiento se ve muy afectado, pero las células mantienen una tendencia a dividirse en momentos específicos del día. Estas características de acoplamiento diferencial entre células sanas y cancerosas pueden ser aprovechadas para optimizar el momento de la administración de medicamentos anticancerígenos con el fin de minimizar su toxicidad y maximizar su eficacia. Luego utilizamos nuestro modelo para simular tales tratamientos cronoterapéuticos y predecir el momento óptimo para los medicamentos anticancerígenos que apuntan a fases específicas del ciclo celular. Aunque cualitativo, el modelo destaca la necesidad de caracterizar mejor la heterogeneidad celular y la sincronización en las poblaciones celulares, así como sus consecuencias para el acoplamiento circadiano, con el fin de diseñar protocolos cronofarmacológicos exitosos.