O câncer de mama representa uma das causas de morte mais importantes entre as mulheres em todo o mundo, acreditando-se que 90%-95% dos casos sejam esporádicos e resultem de mutações somáticas que ocorreram no curso da vida. Apesar dos avanços terapêuticos no desenvolvimento dos fármacos antineoplásicos, a utilização destes agentes pode exercer efeitos tóxicos, interferindo nas funções do DNA e RNA. O 5-Fluorouracil (5-FU) e a Oxaliplatina (OXL), em associação com outros fármacos, têm sido escolhidos, em muitos casos, para o tratamento do câncer de mama. Com o objetivo de melhorar as respostas terapêuticas, a Selenocistina (SEL), molécula organoselenada, pode ser utilizada como componente anticancerígeno. O presente estudo analisou o efeito do tratamento com SEL na resposta citotóxica, genotóxica e mutagênica do 5-FU e OXL na linhagem celular derivada de adenocarcinoma de mama humano MCF7, através do ensaio de sobrevivência clonogênica, ensaio cometa e teste de micronúcleos, respectivamente. Primeiramente foi determinado as doses citotóxicas e não citotóxicas dos agentes isolados. A seguir foi realizado um pré-tratamento com dose não citotóxica de SEL, seguido de um tratamento com OXL ou 5-FU, em concentrações variando de 1-100 µmol/L. Nossos resultados mostraram que o pré-tratamento com SEL potencializou a ação genotóxica do tratamento com 5-FU e OXL, indicando que sua administração favorece a ação citotóxica em tratamentos que utilizam estes fármacos isoladamente. O tratamento com 5-FU e OXL, isoladamente, elevou o Índice de Danos (ID) ao DNA. Da mesma forma, o tratamento com SEL potencializou a ação genotóxica, citotóxica e mutagênica do tratamento com 5-FU e OXL elevando o ID, frequência de danos, porcentagem de proliferação celular e índice de micronúcleos. Nossos achados sugerem que a selenocistina associada ao 5-FU e OXL pode ser uma opção interessante para novos estudos.