以往我们对癌症的称谓都是依据其所在身体器官，如乳腺癌、前列腺癌、肺癌等。现在这点上发生了很大的转变，研究者越来越确信肿瘤的划分应该基于基因信息而不是发生的位置。这一新的理念将肿瘤治疗的焦点从器官转移到肿瘤发生相关的基因突变上来。其结果可能是，不同部位的肿瘤因为包含有相同的基因突变信息而使用同一种药物治疗。
目前对肿瘤发生的遗传变异的研究已经有了可喜的突破，据此研发的一些靶向抗癌新药在临床上也显示出确切的疗效，如治疗肺癌某些亚型的表皮生长因子受体拮抗剂Tarceva和Ire a，针对Philadelphiav染色体设计的酪氨酸激酶抑制剂Gleevec治疗慢性髓性白血病和恶性间质瘤，Her-2受体单克隆抗体Herceptin治疗乳腺癌等。科学家还在不断探索新的肿瘤分子靶向治疗药物。
多年来医生们都习惯了病理学家通过显微镜下观察到的细胞形态对肿瘤作出分类诊断，如非小细胞肺癌等。但是现在，研究者要用更加复杂的技术，找到肿瘤细胞独有的基因型，从肿瘤细胞DNA序列中发现肿瘤特异的基因突变，并将这种基因的突变作为药物作用的靶点。基因突变才是治疗的目标，而不管肿瘤生长在何种器官上。
今天的生物技术已经可以做到高通量的基因检测，但是这种耗费是惊人的。因为即使是很常见的肿瘤如，肺癌和乳腺癌，也只有部分患者具有相同的基因变异，所以研究者花费大量的时间金钱开发出的新的靶向药物可能只能使一小部分患者受益。然而，试图用一种治疗方法来治愈所有患者也是不大可能的。所幸的是，肿瘤的基因变异也打破了器官的限制，这使得每一种量体裁衣出来的抗癌新药有了更广泛的适用范围。例如，诺华新药Gleevec（中文商品名：格列卫），对慢性髓性白血病和胃肠道间质瘤这两种不同的肿瘤均有效，诺华公司最近又增加了四种新的适应症，包括血液肿瘤和皮肤癌。
对肿瘤特异基因突变的研究正在积极进行中，如研究发现PIK3CA基因突变发生在约三分之一的结肠癌患者中，还有研究小组探索MGMT基因是否在肺癌中也有作用等等。然而目前的问题不仅仅是这些特异基因的发现，而是缺乏相应的靶向药物。乐观的估计，从发现一个基因到针对这个基因设计的靶向药物的出现至少要等，可见肿瘤基因组学的研究才刚刚起步，科学家将面临更严峻的挑战。
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