La talidomida, lenalidomida y la pomalidomida son agentes de probada eficacia en mieloma múltiple y otras neoplasias hematológicas. Durante años se desconoció su mecanismo directo de acción, sólo se identificó una habilidad para estimular la inmunidad celular y NK, efecto antiangiogénico, así como causar citotoxicidad directa sobre los plasmocitos tumorales. Sin embargo, los IMiDs, como se conocen, son inhibidores de una ubiquitina ligasa denominada Cereblón (codificada por el gen CRBN) que hace parte de una sistema multiproteico que ubiquitiniza los factores Ikaros (IZKF1) y Aiolos (IZKF3). Ikaros y Aiolos ubiquitinados son destruidos por los proteasomas. Los IMiDs se unen al sitio catalítico de CRBN inactivándola, causando a su vez la acumulación de Ikaros y Aiolos que tienen causan una reducción en la actividad del IRF4 (factor 4 de interferón) que es un factor de transcripción esencial para la supervivencia de los plasmocitos tumorales. De hecho, los plasmocitos tumorales son adictos al IRF4. Los IMiDs también actúan en otras células como los linfocitos T ayudadores, donde la inhibición de CRBN causa incremento en la producción de IL-2, que a su vez recluta células NK, explicando así la “inmunomodulación” que se reconoció al principio.