سرطان خون یا لوکمیا (leukemia) از یک سلول در مغز استخوان شروع می‌شود و آرام آرام خون را تحت تاثیر قرار می‌دهد. با ایجاد تغییرات خاصی در DNA، این سلول به یک نوع سلول سرطانی تبدیل می‌شود. وقتی سلول به سرطان خون دچار شود، بیش از اندازه نرمال تقسیم می‌شود و به مرور زمان به سلول‌های عادی آسیب می‌رساند یا جایشان را می‌گیرد. نرخ رشد و پیشرفت سرطان خون و چگونگی جایگزین شدن سلول‌های عادی توسط سلول‌های سرطانی به نوع لوکمیا بستگی دارد. در سال‌های گذشته، تشخیص و به تبع آن درمان سرطان خون دیر اتفاق می‌افتاد و همین موضوع باعث می‌شد که در درمان سرطان خون موفقیت‌های بزرگی به دست نیاید. این روزها اما شرایط بهتر شده و درمان‌های مختلفی برای لوکمیا کشف و طراحی شدهاند که به بیماران اجازه می‌دهند سالم و طولانی زندگی کنند.
سالانه نزدیک به شصت هزار نفر در دنیا، تشخیص سرطان خون می‌گیرند. در حال حاضر چیزی در حدود 376000 نفردر آمریکا مشغول به درمان سرطان خون هستند. این یعنی لوکمیا یا سرطان خون در آن‌ها به صورت کامل درمان نشده اما فرایند درمان مشغول پیشگیری از رشد بیشتر آن است. درمان سرطان خون به صورت کامل، یعنی حذف کامل تومورها و نشانه‌های سرطان از بدن فرد بیمار و بازگشت او به زندگی عادی.
آمار مرگ بر اثر لوکمیا حتی از این هم پایین‌تر است، یعنی سالانه حدود بیست و سه هزار نفر در جهان. لوکمیا ششمین سرطان پر مرگ و میر در میان زنان و مردان محسوب می‌شود. نرخ زنده ماندن پنج ساله، آماری است که نشان می‌دهد چند درصد از افراد پنج سال بعد از تشخیص زنده هستند. این نرخ برای لوکمیا، امروز چهار برابر چیزی است که در سال 1960 بود. امروز این نرخ حدود 65.8% است یعنی از هر 100 نفر که به سرطان خون مبتلا می‌شوند، 69 نفر (به صورت تقریبی) حداقل پنج سال پس از تشخیص اولیه زنده می‌مانند. البته که بسیاری از این افراد سال‌ها بعد هم به خوبی زندگی میکنند. کمترین نرخ زنده ماندن برای سرطان خون حاد میلوئیدی (AML) به چشم می‌خورد و بیشترین میزان این نرخ مربوط به سرطان خون حاد لنفوبلاستیک (ALL) است. این نرخ‌ها البته با توجه به نوع سرطان خون، سن فرد و میزان پیشروی بیماری متفاوت خواهند بود.
یکی از انواع بسیار رایج درمان سرطان خون، شیمی درمانی است. داروهای شیمی درمانی سلول‌های سرطان خون را مستقیما مورد هدف قرار داده و می‌کشند. با توجه به نوع خاص سرطان خون، بیمار ممکن است یک داروی تکی یا ترکیبی از داروها را دریافت کند. این داروها ممکن است به صورت داروی خوراکی یا تزریق ورریدی به بدن بیمار وارد شوند.
درمان هدفمند، مختص ویژگی‌های غیرعادی یا abnormalityها در درون سلول‌های سرطانی است. این نوع درمان سرطان خون جلو پیشرفت این ویژگی‌ها را می‌گیرد و ممکن است حتی بتواند سلول‌های دچار سرطان را از بین ببرد. بعد از پایان دوره درمان هدفمند، بیمار مورد آزمایش قرار می‌گیرد تا مشخص شود که درمان روی سلول‌های سرطانی او اثر داشته یا نه.
رادیوتراپی یا همان پرتودرمانی، برای درمان سرطان خون از X-ray یا انواع دیگر اشعه‌های پرتوان استفاده میکند. این اشعه‌ها به سلول‌های لوکمیا برخورد کرده و جلو رشد آن‌ها را می‌گیرند. در طول دوره رادیوتراپی بیمار روی یک تخت مخصوص می‌خوابد و دستگاه دور بدنش می‌چرخد. این نوع درمان سرطان، نسبت به شیمی درمانی عوارض کمتری دارد و تاثیرات اندکی روی حال عمومی می‌گذارد. رادیوتراپی می‌تواند تنها برای یک بخش خاص بدن (همان جایی که سلول‌ها سرطانی شدهاند) یا کل بدن اجرا شود. اگر بیمار در طول فرایند درمان سرطان خون به انتقال مغز استخوان نیاز پیدا کند، رادیوتراپی به عنوان مرحله آمادگی برای این انتقال انجام خواهد شد.
این نوع انتقال به سلول‌هایی که در مغز استخوان هنوز سالم مانده‌اند، کمک میکند که سلول‌های سالم تولید کنند تا تولید و تقسیم سلول‌های سرطانی کاهش پیدا کند. این نوع درمان به بیمار کمک میکند سلول‌های بنیادین سالم‌تری داشته باشد. پیش از شروع درمان سرطان خون با این روش، بیماران شیمی درمانی یا رادیوتراپی دریافت میکنند تا مغز استخوان دچار سرطان کاملا از بین برود. سلول‌های مغز استخوان می‌تواند از بدن خود فرد یا یک اهداکننده منتقل شوند.
ایمنی درمانی، از سیستم ایمنی خود بدن برای درمان سرطان خون و مبارزه با آن استفاده میکند. سیستم ایمنی بدن شما ممکن است در حالت عادی به سلول‌های سرطانی حمله نکند، چون سلول‌های سرطانی با تولید آنزیم‌ها یا پروتئین‌های خاصی خود را پنهان میکنند. ایمنی درمانی یا ایمونوتراپی در این فرایند دخالت میکند.