Las líneas celulares de cáncer humano son una parte integral de las prácticas de descubrimiento de fármacos. Sin embargo, modelar la complejidad del cáncer utilizando estas líneas celulares en sustratos plásticos estándar no representa con precisión el microambiente tumoral. Se ha investigado el desarrollo de modelos avanzados de cultivo celular tumoral en una arquitectura tridimensional (3D) que caracterice más precisamente el estado de la enfermedad en varios laboratorios de todo el mundo. Estos modelos de cultivo celular en 3D son particularmente beneficiosos para investigar procesos mecánicos y la resistencia a fármacos en células tumorales. Además, una serie de mecanismos moleculares deconstruidos al estudiar células cancerosas en modelos 3D sugieren que las células tumorales cultivadas en condiciones de monocapa bidimensional no responden a terapias/compuestos contra el cáncer de manera similar. Estudios recientes han demostrado el potencial de utilizar modelos de cultivo celular en 3D en programas de descubrimiento de fármacos; sin embargo, es evidente que se requiere más investigación para el desarrollo de modelos más complejos que incorporen la mayoría de las propiedades celulares y físicas de un tumor.