تم تطوير استراتيجيات مختلفة لعلاج السرطان باستخدام العلاج  بالخلايا الجذعية، بما في ذلك زرع  HSC، وضخ  MSCلعلاج  ما بعد السرطان، والخلايا الجذعية للحاملات العلاجية، وتوليد  الخلايا المستجيبة للمناعة، وإنتاج اللقاح.

1- زرع Hsc: تم استخدام زرع  HSCفي المقام الأول كإجراء قياسي لعلاج الورم  النقوي المتعدد وسرطان الدم والأورام اللمفاوية بعد جولات من  العلاج الإشعاعي بجرعات عالية أو العلاج  الكيميائي.بالإضافة  إلى ذلك، يتم الآن التحقيق في هذا الإجراء على نطاق واسع في التجارب السريرية، جنباً إلى جنب العلاج المناعي أو الكيميائي للعديد من السرطانات: مثل أورام المخ والثدي.

٢- زرع MSC بعد العلاج: غالباً ما يؤدي  علاج السرطانات العدوانية التي تنطوي على ازالة الأورام الغازية والعلاج بجرعات عالية إلى تلف الأنسجة الطبيعية والجهاز المكون للدم.

أظهرت الأدلة الواضحة أن زرع MSCs يساعد في الحفاظ على الحالة غير المتمايزة وانتشار HSCs وبالتالي تعزيز النتيجة الإجمالية للعلاج، إضافة لذلك يمكن أن تقلل MSCs ذات التأثيرات المناعية بشكل فعال من الإستجابة المناعية القوية لدى المرضى الذين يعانون من  GVHD.

يعد استخدام الخلايا الجذعية في علاج الأورام مجالاً واعداً ومثيراً للإهتمام في الدراسات الحالية.