Inovativna liječenja za pacijente s malignim rakom zahtijevaju identifikaciju podskupina pacijenata koji mogu imati koristi od precizne medicine od ciljanog (personaliziranog) liječenja (PL), priznatog na europskoj i nacionalnoj regulatornoj razini, u skupu pacijenata liječenih postojećim standardnim postupcima; udio tih podskupina varira od 20 – 95 % ovisno o histološki određenom tipu raka različitih organa. „Precizna medicina” omogućuje vođenje cjelokupnog liječenja pacijenta, počevši s dijagnozom prema napretku u razumijevanju genetske prirode njegovog raka, koji se naziva „onkologija temeljena na genomu”. Bit ovog liječenja je inhibicija rasta tumora intervencijom u različite signalne putove kanrogeneze, npr. blokiranjem djelovanja vozača-mutacija ili drugih promjena tumorskih stanica koje aktiviraju genetsku aktivaciju prekidanjem onkogene signalizacije na razini izvanstaničnih (npr. rasta) signalnih receptora ili unutarstaničnih područja signalizacije (npr. tirozin kinaze), time se postiže zaustavljanje rasta i podjele tumorskih stanica, njihov prijelaz na apoptozu itd. Identifikacija „vozača” promjena u tumoru je prediktivni čimbenik ciljanog „prilagođenog” liječenja. Dio inovativnih terapija danas je redefinirana imunoterapija, tzv. imunoonkologija (u daljnjem tekstu I-O), s ciljem aktiviranja imuniteta protiv raka. Ključni prediktivni faktor I-O je identifikacija interakcije tumora – imunološki sustav u području mikrookoliša bioptički istraživao tumor analizirajući stanje takozvanih imunoloških kontrolnih točaka i njihovih liganda, potrebnih za liječenje takozvanim inhibitorima imunološke GuardPoint. Važnost drugih prediktivnih čimbenika I-O sada raste, osobito „teret mutacije tumora” i stanje mikrosatelitske stabilnosti (MSS) ili nestabilnosti (u daljnjem tekstu: MSI). Za određivanje prediktivnih čimbenika za svakog bolesnika potrebna je sveobuhvatna bioptička analiza tumorskog tkiva i molekularno-genetska analiza tumorske DNK usmjerene na tip tumora – bilo in situ, tj. izravno u tkivu, npr. imunohistokemija (IHC) otkrivanjem relevantnih prediktivnih proteina („proizvodi” genetske izmjene) ili otkrivanjem genetskih promjena tehnikama in situ-hibridizacije (FISH/CISH/dDISH) ili analizama gihta ili RNK izoliranim iz tumorskog tkiva. Genetska analiza „tumorskih proizvoda” koji se otpuštaju u krv bolesnika, kao što su DNK tumora bez stanica (ctDNK), RNK, egzosomi i tumorske stanice koje cirkuliraju krvlju putem tekuće biopsije, također je dio inovativnih tehnika. Prema dosadašnjoj razini znanja, analiza ctDNK izoliranih iz plazme i CTC-a posebno je korisna za kliničku praksu, analize drugih lijekova su eksperimentalne. Međutim, područje analize CTC-a također se postupno proširuje, pri čemu je ključna točnija citometrijska analiza, uključujući diferencijaciju nekih klinički značajnih subpopulacija CTC-ova, kao što su cirkulirajuće matične stanice, s očekivanim potencijalom za započinjanje tumora. CtDNK testiranje je moguće u „osnovnoj” bolesti u odsutnosti DNK izolirane iz tumorskog tkiva, ali posebno kada se identificira progresija ili razvoj otpornosti na ciljano liječenje koje se koristi, jer sprječava kliničku ili radiološku manifestaciju progresije. Tekuća biopsija još uvijek ne može u potpunosti zamijeniti DNK analizu iz biopsije tkiva, ali je komplementarna s njom. Njegova prednost je u tome što unutar heterogenosti tumora predstavlja sveobuhvatne genetske informacije sa svih tumorskih mjesta, posebno za metastatske (MTS) tzv. „sistemske tumorske terete”, da smanjuje pacijentov teret i da je metoda neintervencije također isplativa. Važan korak u obradi uzoraka je izolacija ctDNA i CTC iz tekuće biopsije. Inovativni postupci za analizu DNK tumora tkiva i tekuće biopsije omogućuju otkrivanje prediktivnih čimbenika ciljanog liječenja, iako je problem ove detekcije biološka složenost tumora, njegova varijabilnost tijekom početka, progresija i liječenje. Osim međutumorske heterogenosti, međutumorska heterogenost također igra ulogu, dok genomi stanica raka nisu stabilni i pojavljuju se nove promjene i klonovi. Zbog selektivnog pritiska ciljanog liječenja i (sub)klonskog razvoja tumora nastaju nove ili aktivirajuće genetske promjene ili promjene koje čine otpornost na primijenjeno liječenje. Također ih treba identificirati za razmatranje sljedeće linije ciljane terapije ili indikacije imunoterapije. Implementacija odgovarajućih metoda analize tumorskih stanica (uključujući postupke za njihovu izolaciju od tekuće biopsije) tumorskog mikrookoliša, miRNK, incRNA, cftDNA i izgradnja odgovarajućih algoritama postupaka analize danas je veliki globalni problem zbog insuficijencije odgovarajućih gui
