El cáncer es una enfermedad con amplia incidencia a nivel mundial. La mayoría de los tumores a través del tiempo se vuelven invasivos y metastásicos y los múltiples tratamientos usados de manera intensa, facilitan la generación de células con resistencia a éstos. Por lo anterior, en las últimas décadas, se ha estimulado la búsqueda de nuevas sustancias con potencial bioactivo para el desarrollo de nuevos fármacos antineoplásicos, lo cual, ha revelado que los organismos marinos, principalmente las esponjas, ofrecen una gama amplia de compuestos con diferentes actividades, incluyendo la antiproliferativa, útiles en el desarrollo de drogas antitumorales. En la producción farmacéutica sostenible, es requisito producir gran cantidad de biomasa y evitar la sobreexplotación de las especies utilizadas, por esa razón, se requieren estrategias que permitan la producción in vitro de los metabolitos de interés. En esta revisión, se muestran los principales intentos de producción biotecnológica utilizados en el desarrollo de fármacos provenientes de esponjas marinas y se revisan los estudios genéticos, moleculares y de ciclo celular, encontrados en la literatura científica.