Objetivos: Rho GTPases são conhecidos reguladores do citoesqueleto. A subfamília Rac de Rho GTPases é composta por Rac1, Rac2, Rac3 e RhoG, cuja expressão está desregulada em algumas neoplasias. O papel destas proteínas na leucemia mieloide aguda (LMA) ainda não foi explorado. O objetivo deste estudo foi avaliar a expressão gênica de Rac1, Rac2, Rac3 e RhoG em pacientes com LMA e os efeitos da inibição de Rac em células mieloides. Métodos: A expressão gênica de Rac1, Rac2, Rac3 e RhoG foi investigada por PCR quantitativo em amostras de medula óssea de doadores saudáveis (n = 14) e pacientes com síndromes mielodisplásicas (SMD) (n = 47), LMA com alterações relacionadas à mielodisplasia (LMA-ARM) (n = 15) e de LMA de novo (n = 43) atendidos no Hemocentro da UNICAMP. Análises de expressão gênica e sobrevida foram realizadas em uma segunda coorte de 173 pacientes com LMA de novo (estudo TCGA disponível em cbioportal.org). A inibição de Rac foi realizada in vitro com o fármaco EHT-1864. O estudo foi aprovado pelos Comitês de Ética da UNICAMP e UNIFESP. Resultados: A expressão de Rac3 foi aumentada em LMA-ARM (P = 0,01; Mann-Whitney test) e apresentou uma tendência de aumento em LMA de novo, quando comparada a doadores saudáveis. A expressão de RhoG foi amentada em pacientes com SMD com menos de 5% de blastos de medula óssea em comparação aos controles sadios (p = 0,04). A expressão de Rac1 e Rac2 não diferiu entre os grupos avaliados. Análise de dados do estudo TCGA mostrou redução da expressão de Rac1 em pacientes com LMA de risco citogenético adverso em comparação a pacientes com risco citogenético favorável ou intermediário (p < 0,0001; Kruskal Wallis test). A expressão de Rac2 aumentou gradativamente com a piora do risco citogenético (p < 0,0001), enquanto a expressão de Rac3 foi menor em pacientes com risco citogenético intermediário (p < 0,001). A expressão de RhoG não diferiu entre os grupos de risco citogenético. Interessantemente, o aumento de Rac2 foi um fator independente de pior sobrevida global em LMA (HR = 1,8; CI= 1,14-2,8; P = 0,12; Regressão de Cox, análise multivariada), assim como idade e risco citogenético. A análise de enriquecimento de grupos de genes (GSEA) mostrou que a expressão dos membros da subfamília Rac está associada a vias de sobrevivência, proliferação e ciclo celular em LMA (estudo TCGA). O tratamento com ET-1864 (1-30μM) em células OCI-AML3, Kasumi1 e KG1 por 24, 48 e 72 horas reduziu a viabilidade das três linhagens, com maior intensidade em OCI-AML3, de maneira dependente de tempo e de dose. O fármaco (a partir de 10μM) também induziu apoptose, formação de vesículas ácidas (aumentadas no processo autofágico), redução da porcentagem de células na fase G1 do ciclo celular e formação de agregados celulares em OCI-AML3. Análises de western blot mostraram diminuição de ciclina A e aumento em LC3II e caspase 3 clivada. Discussão: Nossos resultados mostram a desregulação da expressão de membros da subfamília Rac em SMD e LMA e sugerem que a expressão de Rac2 pode ser um biomarcador de prognóstico em LMA, como já foi reportado em tumores sólidos. A inibição farmacológica de Rac mostrou pela primeira vez redução da sobrevivência e proliferação de células leucêmicas, conforme descrito em outros tipos celulares. Conclusão: As proteínas da subfamília Rac podem ser novos alvos terapêuticos na LMA. Financiamento: FAPESP, CAPES e CNPq.