Recentemente, nós e outros pesquisadores relatamos a autofagia como um mecanismo que leva à resistência aos inibidores de FLT3 (FLT3i), o que é um problema crescente na prática clínica. O presente estudo, portanto, tem como objetivo comprovar que FLT3i induzem autofagia e que a terapia combinada com inibidores da autofagia potencializam o efeito anti-leucêmico dos FLT3i. Para isso, linhagens celulares com mutação FLT3-ITD MOLM13 (homozigose) e MV4-11 (heterozigose) foram tratadas in vitro por 48 horas com FLT3i de primeira ou segunda geração (midostaurin 6.25, 12.5 e 25 nM e quizartinib 0.625, 1.25 e 2.5 nM, respectivamente); a autofagia foi visualizada por meio de microscopia de fluorescência e citometria de fluxo (ambas pela detecção da sonda celular de livre-permeabilização laranja de acridina) e os mecanismos moleculares da indução da autofagia foram avaliados por meio da análise de expressão proteica por Western Blotting. Para avaliar os efeitos anti-leucêmicos decorrente dos tratamentos, as linhagens celulares e as células primárias foram tratadas por 48 horas com midostaurin (12.5 nM) e quizartinib (1.25 nM) combinados ou não com a inibição farmacológica (cloroquina [5-10 μM]) ou genética (shATG5) da autofagia e submetidos a ensaios de viabilidade celular por MTT (metiltiazoltetrazólio), proliferação (anti-Ki-67 humano) e morte celular (Anexina V). Para comparação entre variáveis contínuas em grupos categóricos foi utilizado o teste ANOVA e o pós-teste de Bonferroni. Em linhagens MOLM13 e MV4-11, o tratamento in vitro com FLT3i aumentou a porcentagem de autofagolisossomos (p < 0,05). A análise de expressão proteica permitiu observar que o tratamento com midostaurin e quizartinib induziu autofagia a partir da degradação da proteína p62 e da conversão da proteína LC3B-I em LC3B-II com posterior degradação de LC3B-II, e a indução da autofagia foi mediada por meio da inibição da via de sinalização PI3K-AKT-mTOR. A combinação de FLT3i com a inibição genética ou farmacológica da autofagia potencializou o efeito antineoplásico dos inibidores de FLT3 demonstrado através da redução da viabilidade celular (p < 0,05) e do aumento da apoptose celular (p < 0,05) comparado com a monoterapia com FLT3i. Contudo, a inibição da autofagia não demonstrou alterar a capacidade de proliferação celular (p > 0,05). O tratamento combinado de midostaurin ou quizartinib com a cloroquina reduziu a viabilidade e aumentou a apoptose em células de paciente com LMA com mutação FLT3-ITD, mas não em paciente com LMA com FLT3-WT. Os FLT3i de primeira ou segunda geração induzem autofagia em células de LMA com mutação FLT3-ITD. A inibição da autofagia pode, portanto, aumentar o efeito anti-leucêmico de FLT3i, servindo como um potencial alvo terapêutico e auxiliando no melhor entendimento de mecanismos de resistência farmacológica.