Presentamos un nuevo modelo que captura la evolución celular de pacientes con leucemia linfocítica crónica que están recibiendo quimioterapia. Dado que la quimioterapia puede inducir reacciones alérgicas y el síndrome de lisis tumoral, tomamos en cuenta el proceso de desensibilización y la cantidad de células leucémicas muertas en el cuerpo. El modelo matemático utiliza ecuaciones diferenciales retardadas. Se demuestran propiedades cualitativas de las soluciones, incluida la estabilidad parcial con respecto a algunas variables y al conjunto invariante de datos iniciales positivos. También se utilizan simulaciones numéricas para completar la descripción de la interacción entre la función del sistema inmunológico, la actividad quimioterapéutica y las reacciones alérgicas causadas por la terapia.