The disclosure is directed to an ex vivo cell culture system and methods of using the cell culture system to identify potential therapeutic agents for the treatment of leukemia or lymphoma, such as chronic lymphocytic leukemia (CLL). The ex vivo culture system comprises (a) a first cell culture comprising bone marrow stromal cells (BMSC) which express one or more exogenous cell signaling molecules; (b) a second cell culture comprising leukemia or lymphoma cells isolated from a human; and optionally (c) one or more soluble cell signaling molecules.La présente invention concerne un système de culture de cellules ex vivo et des procédés d'utilisation du système de culture de cellules pour identifier des agents thérapeutiques potentiels destinés au traitement de la leucémie ou du lymphome, tel que la leucémie lymphoïde chronique (CLL). Le système de culture ex vivo comprend (a) une première culture de cellules comprenant des cellules stromales de moelle osseuse (BMSC) qui expriment une ou plusieurs molécules de signalisation cellulaire exogènes ; (b) une seconde culture de cellules comprenant des cellules de leucémie ou de lymphome isolées d'un être humain ; et éventuellement (c) une ou plusieurs molécules solubles de signalisation cellulaire.