遺伝子解析に基づいた分子標的治療により，個別化治療が実臨床でも行われるようになっている。乳がんではヒト上皮成長因子受容体（HER）2に対するトラスツズマブやラパチニブが使われ，また予後因子かつ効果予測因子であるOncotype DXなどが開発されている。大腸がんでもOncotype DXやColoPrintが開発されているが，まだ実臨床レベルには至っていない。大腸がんではRAS遺伝子変異が抗上皮成長因子受容体（EGFR）抗体の効果予測因子であり，最近では予後不良因子であることも示唆されている。また，予後不良因子であるBRAF遺伝子変異例に対する3剤併用療法や，マイクロサテライト不安定性（MSI）のある大腸がんに対する免疫チェックポイント阻害薬の開発が注目されている。血液がん領域では早くから遺伝子解析に基づく個別化治療が行われてきた。BCR-ABLキメラ型遺伝子に対してイマチニブを筆頭にチロシンキナーゼ阻害薬（TKI）が，またFMS様チロシンキナーゼ3（FLT3）などの活性型遺伝子変異についても開発が進められている。全ゲノム解析によって造血器腫瘍は多様なクローンからなることが明らかになり，いかに有効に分子標的薬を組み合わせてそれに対応するかが課題となっている。