В экспериментах на белых беспородных крысах-самцах с перевивной саркомой-45 было показано выраженное противоопухолевое действие тималина в дозах, более низких по сравнению с терапевтическими. Остановка роста опухоли и ее регрессия наблюдалась более чем у половины животных, торможение ее роста на 78% — в остальных случаях. Были изучены микроструктурные изменения в тимусе. Отмечено значительное увеличение лимфопролиферативной активности, а также повышение числа тканевых базофилов и плазмоцитов в дольках тимуса. При регрессии опухоли отмечено развитие стойких антистрессорных адаптационных реакций спокойной и повышенной активации. Высокую эффективность тималина связывают с использованием сниженной дозы препарата и целенаправленным изменением ее величины в течение курса воздействий в соответствии с режимами активационной терапии.