לוקמיה (הידועה גם בשם סרטן הדם"), היא אחת ממחלות הסרטן הממאירות. מקור המחלה הוא במח העצם, שהוא הרקמה היוצרת את תאי הדם בגופנו. מח העצם הוא חומר ספוגי הממלא את החללים בעצמות ואחראי ליצירת 3 סוגי תאי הדם - העיקריים:
נותנים לדם את צבעו האדום. תאים אלה מייצרים המוגלובין ובאמצעותו מעבירים חמצן מהריאות לרקמות בגוף. כמו כן, מובילים תאי הדם האדומים דו תחמוצת הפחמן מאיברי הגוף בחזרה לריאות. בדרך זו מועבר חמצן מהסביבה לגוף ודו תחמוצת הפחמן מהגוף לסביבה.
תאי דם המשתתפים ביצירת קרישי דם במקרה של פציעה, על מנת לסגור את הפצע ולעצור את הדימום.
מהווים חלק ממערך ההגנה של הגוף נגד גורם זר, ובעיקר נגד מחוללי זיהומים. יש שלושה סוגים עיקריים של תאי דם לבנים: נוטרופילים, לימפוציטים, מונוציטים.
סוגי תאי הדם הלבנים נבדלים ביניהם גם בצורתם וגם בתפקידיהם. כשתאים אלה מתרבים בצורה בלתי מבוקרת נקראת המחלה לוקמיה. מתרחשים פה, למעשה, שני תהליכים:
התהליך הראשון הינו התפתחות והבשלה מוקדמים של התאים הלבנים. התפתחותם נעצרת בשלב מוקדם מאד, וכתוצאה מכך אין התאים הלבנים מסוגלים לבצע את תפקידיהם הרגילים.
התהליך השני - התרבות בלתי מבוקרת של התאים בשלב המוקדם. בשלבים המוקדמים בתהליך התפתחותם של התאים במח העצם נוצרים תאים צעירים המכונים בלסטים. באופן רגיל מהווים הבלסטים פחות מ - 5 אחוז מהתאים המיוצרים על-ידי מח העצם. במצב נורמלי הם גדלים ומתפתחים לתאי דם בשלים בעלי תכונות אופייניות. אך בשל העובדה שבלוקמיה נעצרת התפתחות התאים בשלב המוקדם (שלב הבלסט), הרי שאחוז התאים הלא בשלים הנמצאים במח העצם גבוה יותר, ונע בין 100 - 30 אחוז מכלל התאים שם. תאים אלה אינם מגיעים לכלל הבשלה, ואינם מתפקדים כתאים לבנים בשלים, כלומר אינם יעילים בהגנה בפני זיהומים. מספרם הגדול של הבלסטים במח העצם מפריע לתאי דם אחרים להתפתח, כתוצאה מכך נוצרת אנמיה (חסר תאי דם אדומים) וטרומבוציטופניה, ירידה במספר הטסיות בדם שמגבירה את הסכנה לדימומים.