Autologní transplantace kostní dřeně nabízí určité možnosti intenzifikace a zvýšení účinnosti cytotoxické terapie. Problém je ovšem to, jak zbavit autologní kostní dřeň nádorových buněk, což platí nejen pro hematologické malignity, nýbrž i pro solidní nádory s mikrodiseminací do kostí. Dosud byla zkoušena řada imunologických metod „čištění" kostní dřeně od nádorových buněk, které jsou založeny na vazbě či toxicitě podaných látek pro nádorové buňky při relativně nižším postižení zárodečných buněk kostní dřeně, jejichž podstatná část musí proceduru „čištění" přežít, aby autotransplantace dřeně splnila svůj účel. Pro vychytání nádorových buněk byly použity monoklonální protilátky nebo jejich směsi nereagující s hemopoetickými buňkami dřeně. Myší monoklonální protilátky však obvykle neváží komplement, takže zůstává problém lýzy protilátkami vychytaných nádorových buněk. Proto bylo více nadějí vkládáno do konjugátů protilátek s toxiny (imunotoxiny), zde však lýza trvá podstatně déle než při účasti komplementu, což opět ohrožuje vitalitu kostní dřeně jako celku. Teoretickým problémem také zůstává možné riziko transformujícího účinku nádorové DNA uvolněné po lýze buněk. Poměrně citlivou metodou je tzv. imunomagnetické čištění dřeně, kdy na protilátky jsou navázány koloidní partikule železa nebo kobaltu a nádorové buňky vážící protilátky lze pak oddělit v magnetickém poli vysoké intenzity. Z neimunologických metod byly použity vlastnosti lektinů, kde je však limitací vysoká heterogenita vazeb v nádoru. Pro čištění dřeně byla použita také celá řada cytotoxických látek (mafosfamid, 4-peroxycyclo-phosphamid, ditercalin) a konvenčních cytostatik (doxorubicin, cisplatina).
Ačkoli je doxorubicin účinnější, cisplatina je vhodnější pro lepší terapeutický index při své nízké myelotoxicitě. Zásah zde přežívá 50% zárodečných buněk dřeně. Použit byl také lithium karbonát, jehož cytotoxický účinek na leukemické buňky a nízká toxicita pro normální zárodečné buňky dřeně zůstávají dosud nevysvětleny. Pokusy byly prováděny také s TNF-alfa (tumor necrosis factor). Zajímavým přístupem je aplikace fotodynamické metody, kdy fluorescenční látka merocyanin-540 váže preferenčně leukemické buňky a v nich může selektivně po ozáření světlem vhodné vlnové délky navodit cytofotolýzu.
S problematikou však také souvisí rozvoj metod zaměřených na kontrolu „očištění" dřeně od nádorových elementů. Například u leukemií se imunologickými metodami daří lépe oddělit leukemické buňky, zatímco kmenové buňky s odlišným fenotypem s absencí většiny antigenů vychytání unikají.
Zdá se, že bude třeba prověřit i opačný postup, tj. aktivní vychytání normálních zárodečných buněk dřeně a autotransplantaci pouze těchto elementů bez rizika kontaminace nádorovými buňkami. Zatím však nejsou k dispozici protilátky, které by selektivně vázaly pouze časná zárodečná stadia hemopoetických buněk. Který z uvedených přístupů se podaří nejlépe uplatnit v praxi, je dosud nejisté.