A la suite des études in vitro sur la différenciation des cellules leucémiques, il est apparu que les acides rétinoïques étaient de puissants inducteurs de la différenciation. In vivo, l'acide tout-trans rétinoïque (ATRA) permet l'obtention d'une rémission complète dans la majorité des cas de leucémie aiguë promyélocytaire (LAP) par un mécanisme de différenciation. Cependant, l'ATRA seul ne permet pas de maintenir ces rémissions car il apparaît une résistance dont le mécanisme n'est pas connu. Pour cette raison, il est nécessaire d'ajouter la chimiothérapie à l'ATRA. Les études européennes randomisées ont montré la supériorité de l'association ATRA plus chimiothérapie par rapport à la chimiothérapie seule, en ce qui concerne l'incidence des rechutes et la durée de la survie. Le traitement par ATRA au cours de la LAP est donc toujours indiqué et apparaît comme le premier modèle de thérapeutique par différenciation d'une maladie néoplasique.