La quimiorresistencia sigue siendo un gran desafío en el tratamiento del cáncer de mama y colorrectal. Por esta razón, encontrar biomarcadores predictivos fiables de respuesta a la quimioterapia se ha convertido en un enfoque de investigación significativo en los últimos años. Sin embargo, validar los resultados in vitro puede ser problemático debido a la heterogeneidad de los resultados. En este estudio, evaluamos el uso de tumoresferas como un modelo in vitro para validar biomarcadores de quimiorresistencia en cáncer de mama y colorrectal. Nuestra investigación destaca el papel crucial de las vías relacionadas con la inflamación en la modulación de la respuesta a la quimioterapia. Utilizando enfoques in silico, identificamos marcadores específicos elevados en pacientes respondedores frente a no respondedores. Estos marcadores fueron consistentemente más altos en modelos de tumoresferas tridimensionales (3D) en comparación con modelos tradicionales de cultivo celular adherente. Además, el número de tumoresferas de células de cáncer de mama y colorrectal aumentó en respuesta al tratamiento con cisplatino y oxaliplatino, respectivamente, mientras que la viabilidad celular disminuyó en el cultivo celular adherente. Esta respuesta diferencial subraya la importancia del modelo de tumoresferas 3D para imitar el microambiente tumoral de manera más precisa que el cultivo celular adherente. La quimiorresistencia mejorada observada en el modelo de tumoresferas 3D y su correlación de datos con el estudio in silico sugieren que los modelos de cultivo 3D son una mejor opción para acercarse al modelo in vivo y también para validar datos in silico. Nuestros hallazgos indican que las tumoresferas son un modelo ideal para validar biomarcadores de quimiorresistencia y explorar la interacción entre la inflamación y la quimiorresistencia en el cáncer de mama y colon.