No regime mieloablativo, a técnica atua em três frentes principais: elimina células cancerígenas que possam permanecer em locais de difícil acesso à quimioterapia denominados “santuários”, como o sistema nervoso central e, nos homens, os testículos, promove uma redução controlada da imunidade e elimina as células da própria medula do paciente, permitindo que a nova medula ocupe esse espaço. Já no regime de intensidade reduzida, são utilizadas doses menores de radiação, com foco principal na imunossupressão, para que não haja rejeição no transplante.

