En la presente tesis doctoral se pretende profundizar en las respuestas a preguntas de relevancia en un tema de salud humana como es la farmacología para el tratamiento de enfermedades neoplásicas, en particular, glioblastoma multiforme (GBM). La falta de tratamientos eficientes para gliomas de alto grado, como lo es el GBM, conduce a la necesidad de la I+D en nuevas estrategias farmacológicas eficaces. En esa línea, en el terreno de la terapia oncológica se ha experimentado una rápida evolución hacia la llamada terapia dirigida a blancos moleculares (en inglés, targeted therapy). Esta modalidad de tratamiento utiliza fármacos que van específicamente dirigidos a dianas moleculares que han demostrado desempeñar un rol crucial en la supervivencia, proliferación o capacidad invasiva de las células tumorales. En el caso de GBM, los receptores celulares con actividad tirosina quinasa (EGFR, VEGFR, PDGFR, entre otros) son claros ejemplos de dianas prometedoras. Por otro lado, actualmente se encuentra en estudio la terapia para GBM por captura neutrónica de boro (BNCT, del inglés Boron Neutron Capture Therapy) técnica que involucra radioterapia in situ. Se basa en la inusual capacidad del nucleido 10B (un isotopo estable de boro) en capturar neutrones térmicos de baja energía produciéndose partículas alfa y núcleos de litio los que depositarán la energía en la célula tumoral. En la presente tesis se abordó la modificación estructural de compuestos con bioactividad reconocida, los fármacos erlotinib y sunitinib, mediante hibridación molecular con entidades con alto contenido de boro, entre ellos carboranos y metalacarboranos. Se estudió la actividad biológica de los compuestos desarrollados, in silico, in vitro e in vivo, así como la determinación de boro intracelular con el objetivo de poder ser aplicados en procesos de BNCT.