Một số trường hợp bệnh leukemia kinh dòng bạch cầu hạt mono (CMML) có liên quan đến quá trình điều trị ung thư trước đó, nhưng hầu hết trường hợp không rõ nguyên nhân.
Trong vài năm qua, các nhà nghiên cứu đã đạt được nhiều tiến bộ trong việc hiểu được cơ chế những thay đổi nhất định trong DNA của tế bào tủy xương phát triển bệnh CMML. DNA là phân tử trong tế bào cấu tạo nên gen, mang thông tin di truyền quy định mọi hoạt động sống, bao gồm một sợi nhận từ bố và một sợi nhận từ mẹ, chính vì vậy nên ngoại hình của chúng ta mang những nét giống họ.
Một số gen có chức năng kiểm soát quá trình phát triển, phân chia và chết theo chương trình của tế bào. Các gen giúp tế bào phát triển, phân chia và tồn tại được gọi là gen sinh ung thư. Các gen làm chậm quá trình phân bào hoặc khiến tế bào chết vào đúng thời điểm được gọi là gen ức chế khối u. Ung thư được tạo ra bằng cách hoạt hóa các gen sinh ung hoặc bất hoạt các gen ức chế khối u.
Trong một số trường hợp, đột biến có thể được di truyền từ cha mẹ. Nhưng thường đột biến di truyền dường như không gây bệnh CMML. Thay vào đó, các đột biến thường được thu nhận trong suốt cuộc đời của bệnh nhân. Tiếp xúc với bức xạ hoặc hóa chất gây ung thư có thể gây ra đột biến dẫn đến CMML. Đôi khi những biến đổi gen này xảy ra không có nguyên nhân rõ ràng. Quá trình sao chép DNA có thể xảy ra lỗi khi tế bào phân chia. Tuy nhiên, trong tế bào thường có sự hiện diện của các enzym có chức năng đọc và sửa chữa DNA. Một số lỗi có thể bỏ qua, đặc biệt nếu các tế bào đang phát triển nhanh chóng.
DNA của con người được đóng gói trong 23 cặp nhiễm sắc thể. Ở một nửa số bệnh nhân, các tế bào CMML chứa các đột biến nhiễm sắc thể. Đôi khi có sự chuyển nhiễm sắc thể (một đoạn của nhiễm sắc thể này gắn vào một nhiễm sắc thể khác) hay còn gọi là chuyển vị. Chuyển vị có thể làm bật các gen sinh ung thư hoặc tắt các gen ức chế khối u. Chuyển vị thường được tìm thấy trong một số trường hợp của CMML. Một bất thường nhiễm sắc thể khác có thể thấy trong bệnh leukemia kinh dòng tế bào bạch cầu hạt mono được gọi là mất đoạn, liên quan đến tình trạng mất toàn bộ hoặc một phần nhiễm sắc thể. Một dạng bất thường khác được gọi là sự nhân đôi nhiễm sắc thể, nghĩa là có thêm một bản sao của tất cả hoặc một phần nhiễm sắc thể.
