Desde 2001, a TUCCA mantém parceria com o Santa Marcelina Saúde, uma referência na Zona Leste de São Paulo. A escolha do parceiro foi estratégica. Até então, todos os centros especializados em oncologia pediátrica estavam localizados nas Zonas Central, Oeste ou Sul da capital paulista, dificultando o atendimento de moradores da Zona Leste, região mais carente e de maior densidade demográfica, localizada perto de populosos municípios da Grande São Paulo.

Nos anos seguintes, a parceria fomentou a construção do ambulatório e enfermaria de oncologia pediátrica, o que possibilitou o atendimento de mais crianças e adolescentes com os mais diversos tipos de câncer. Em 2011, foi criado o Centro de Atenção Integral à criança com retinoblastoma, que contempla uma estrutura física e de recursos humanos capaz de realizar o diagnóstico, tratamento e seguimento da doença. Um grande diferencial do serviço é a disponibilidade de realização de quimioterapia intraarterial nos olhos afetados, procedimento que permite, em vários casos, a preservação do olho e da visão do paciente. Em 2013 o serviço inaugurou o 1º Hospice pediátrico da América Latina, no entendimento de que era necessário um atendimento mais humanizado e individualizado também àqueles pacientes sem possibilidades de cura. O ano de 2019 foi marcado pela inauguração da Casa de Apoio Ronald McDonald – Unidade Itaquera, em parceria com o Instituto Ronald McDonald, que oferece hospedagem aos pacientes de fora de São Paulo ou que residem em localizações de difícil acesso ao Hospital.

Cerca de 5.000 crianças e adolescentes em situação socioeconômica comprometida já puderam se beneficiar de forma gratuita da parceria e da concepção de um serviço integrado de assistência ao câncer infantil. A TUCCA promove também suporte social às famílias das crianças atendidas através de fornecimento de transporte gratuito da casa para o hospital nos dias de consultas, cestas-básicas e alimentação durante o período de espera das consultas. 

A área de atuação da ONG, entretanto, não se restringe aos pacientes atendidos somente no Santa Marcelina Saúde. Em 2018, em uma parceria com a Faculdade Santa Marcelina, foi criado o Núcleo Avançado de Pesquisa em Oncologia, com o objetivo inicial de fornecer estrutura para diagnóstico histopatológico e molecular dos principais cânceres da infância. Como instituição sede do Protocolo Brasileiro de Tratamento de Meduloblastomas (uma das principais neoplasias malignas cerebrais da infância), o serviço disponibiliza revisão patológica centralizada e a possibilidade de realização de classificação molecular deste tumor, atualmente, padrão-ouro para determinação da intensidade de tratamento desses pacientes. Em se tratando de protocolo nacional, diversas instituições de diversos estados brasileiros, inclusive de outros países da América do Sul, têm enviado material de biópsia para realização do exame que é disponibilizado sem custo ao paciente ou à instituição de origem.

A TUCCA, ainda sob a lógica de universalização do cuidado a criança com câncer, apoiou o Programa de Hemato-Oncologia Pediátrica do INCA (Instituto Nacional do Câncer), que oferece, gratuitamente, exames para caracterização molecular de leucemias agudas da infância para diversas instituições brasileiras.