I meccanismi di fallimento della terapia convenzionale antitumorale possono essere riassunti in 3 modelli fondamentali [13] .Il primo (Fig. 2) è quello che interessa, ad esempio, la maggior parte dei casi di carcinoma pancreatico o renale: in questi tumori, gravati da una prognosi pessima, solo poche cellule rispondono alla terapia e non si raggiunge mai una fase di remissione; il tumore progredisce quindi costantemente, causando la morte del paziente [14] . Il secondo meccanismo (Fig. 3) è quello che interessa i tumori caratterizzati da una risposta alla terapia solo parziale. In questi casi si raggiunge una fase di stabilizzazione di malattia, ma non di remissione, in quanto la terapia elimina le cellule sensibili, selezionando quelle resistenti. Tale selezione spesso causa progressione di malattia verso forme aggressive e incurabili. Alcuni esempi sono rappresentati dalla leucemia linfoblastica acuta, che può diventare insensibile ai glucorticoidi, o dal carcinoma prostatico insensibile alla terapia ormonale; questo modello può spiegare inoltre la progressione in fase blastica delle leucemie mieloidi croniche trattate con citostatici. 6 programmata, tendono ad eludere l'azione dei trattamenti. Le terapie attuali, infatti, hanno come bersaglio cellule altamente proliferanti, le quali, sebbene tumorali, nel tempo presumibilmente si esauriscono e non sono in grado di rigenerare il tumore. Tale processo potrebbe spiegare la ripresa della malattia a distanza di tempo, anche quando la lesione primitiva sembra essere stata eradicata e non risulta rilevabile a livello diagnostico.Tale modello potrebbe spiegare la grossa percentuale di ricadute nelle leucemie mieloidi, nonostante una iniziale buona risposta alla terapia, che nella maggior parte dei casi conduce ad una risposta ematologica completa.Fig. 4 La resistenza offerta dalle cellule staminali cancerogene (rappresentate in rosso) alla terapia convenzionale risiede nella loro persistenza in fase G0 (quiescenza).