Le cancer est considéré comme étant une maladie du génome conduisant à une prolifération cellulaire incontrôlée en rapport avec l'accumulation d'altérations génétiques. Les progrès récents de la biologie moléculaire ont permis la mise en évidence directe des gènes ou des altérations de gênes (par la réaction de polymérisation en chaine, l'hybridation, le séquençage...) ou encore la mise en évidence des produits de gènes (par Immunohistochimie ou par Western blot) d'où une meilleure connaissance des cibles moléculaires des chimiothérapies, permettant une meilleure prise en charge thérapeutique des malades. En effet, une meilleure connaissance de ces cibles moléculaires a permis l'identification de facteurs génétiques prédictifs de la réponse et/ou de la toxicité aux drogues utilisées dans le traitement des cancers, permettant d'envisager à l'avenir, pour chaque patient, un traitement personnalisé. Des mutations prédictives de la réponse à de nouvelles thérapeutiques ciblées, telles que celles inhibant l'activité tyrosine kinase ont également été mises en évidence et permettront la sélection des malades pouvant bénéficier de ces nouveaux traitements.