Za inovativno zdravljenje bolnikov z malignim rakom je treba opredeliti podskupine bolnikov, ki imajo koristi od precizne medicine iz ciljno usmerjenega (personaliziranega) zdravljenja (PL), priznanega na evropski in nacionalni regulativni ravni, v skupini bolnikov, zdravljenih z obstoječimi standardnimi postopki; delež teh podskupin se giblje od 20 do 95 %, odvisno od histološko določene vrste raka različnih organov. „Precizna medicina“ omogoča vodenje celotnega bolnikovega zdravljenja, začenši z diagnozo glede na napredek pri razumevanju genetske narave raka, ki se imenuje „genomska onkologija“. Bistvo tega zdravljenja je zaviranje rasti tumorjev z vmešavanjem v različne signalne poti kanrogeneze, npr. z zaviranjem delovanja voznika ali drugih genetskih aktivacijskih sprememb tumorskih celic s prekinitvijo onkogenega signalizacije na ravni zunajceličnih (npr. rast) signalnih receptorjev ali znotrajceličnih signalnih domen (npr. tirozin kinaze), s čimer se doseže zaustavitev rasti in delitve tumorskih celic, njihov prehod na apoptozo itd. Opredelitev „voznikov“ sprememb tumorja je napovedni dejavnik ciljnega zdravljenja, ki ga izdelujejo na drobno. Del inovativnih terapij je danes ponovno definirana imunoterapija, tako imenovana imunoonkologija (v nadaljevanju I-O), namenjena aktiviranju imunosti proti raku. Ključni napovedni dejavnik I-O je identifikacija interakcije tumorja – imunskega sistema na področju mikrookolja bioptično raziskanega tumorja z analizo stanja tako imenovanih imunskih kontrolnih točk in njihovih ligandov, potrebnih za zdravljenje s tako imenovanimi zaviralci imunskega sistema GuardPoint. Pomen drugih napovednih dejavnikov I-O se povečuje, zlasti „obremenitev tumorskih mutacij“ in stanje mikrosatelitske stabilnosti (MSS) ali nestabilnosti (MSI). Za določanje napovednih dejavnikov za vsakega bolnika je potrebna celovita bioptična analiza tumorskega tkiva in molekularno-genetska analiza tumorske DNK, usmerjena v tip tumorja – bodisi in situ, tj. neposredno v tkivu, npr. imunohistokemija (IHC), z odkrivanjem napovedno pomembnih beljakovin („izdelkov“ genske alternacije) ali z odkrivanjem genskih sprememb s tehnikami in situ-hibridizacije (FISH/CISH/dDISH) ali z analizami protina ali RNA, izoliranimi iz tumorskega tkiva. Del inovativnih tehnik je tudi genetska analiza „tumorskih produktov“, ki se sprostijo v bolnikovo kri, kot so tumorska DNK brez celic (ctDNA), RNA, eksosomi in krvne tumorske celice (CTC), ki krožijo v krvi. Glede na stopnjo dosedanjega znanja je analiza ctDNA, izolirane iz plazme in CTC, še posebej koristna za klinično prakso, analize drugih zdravil pa so eksperimentalne. Vendar se tudi področje analize CTC postopoma širi, pri čemer postane ključna natančnejša citometrična analiza, vključno z diferenciacijo nekaterih klinično pomembnih podpopulacij CTC, kot so krožne matične celice, s pričakovanim potencialom za uvedbo tumorja. CtDNA testiranje je možno pri „izhodiščni“ bolezni brez DNA, izolirane iz tumorskega tkiva, še posebej pa pri ugotavljanju napredovanja ali razvoja odpornosti na uporabljeno ciljno zdravljenje, saj preprečuje klinično ali radiološko manifestacijo napredovanja bolezni. Tekoča biopsija še ne more v celoti nadomestiti analize DNK iz biopsije tkiva, vendar jo dopolnjuje. Njegova prednost je, da znotraj heterogenosti tumorjev predstavlja izčrpne genetske informacije z vseh tumorskih mest, zlasti za metastatsko (MTS) tako imenovano „sistemsko breme tumorja“, da zmanjšuje bolnikovo breme in je kot metoda nevmešavanja tudi stroškovno učinkovita. Pomemben korak pri obdelavi vzorcev je izolacija ctDNA in CTC iz tekoče biopsije. Inovativni postopki za analize tumorske DNA tkiva in tekoče biopsije omogočajo odkrivanje napovednih dejavnikov ciljnega zdravljenja, čeprav je problem tega odkrivanja biološka kompleksnost tumorja, njegova variabilnost med nastopom, napredovanjem in zdravljenjem. Poleg heterogenosti medtumorjev ima pomembno vlogo tudi znotrajtumorska heterogenost, medtem ko genomi rakavih celic niso stabilni in se pojavijo nove spremembe in kloni. Zaradi selektivnega pritiska ciljnega zdravljenja in razvoja (pod)klonskega tumorja se pojavijo nove bodisi aktivacijske genetske spremembe bodisi spremembe, zaradi katerih je odpornost na uporabljeno zdravljenje odporna. Te je treba določiti tudi za razmislek o naslednji liniji usmerjenega zdravljenja ali za indikacijo imunoterapije. Izvajanje ustreznih metod za analizo tumorskih celic (vključno s postopki za njihovo izolacijo od tekoče biopsije) tumorskega mikrookolja, miRNA, incRNA, cftDNA in konstrukcija ustreznih algoritmov analitskih postopkov je danes velik svetovni problem zaradi pomanjkanja ustreznih gui
