分子醫學改變了腫瘤科的視野，最為人認識的例子是識別出導致不同肺腺癌的各種基因突變，並且為這些突變研發出專門的高效標靶藥，這些標靶藥能夠針對性地阻截這些基因突變所激活的訊息傳導，而這些受到激活的訊息傳導正是令癌細胞不受控制地分裂、繁殖及生長的主要原因。
事實上，分子醫學在大腸癌的治療方面也取得了類似的突破性成就。長期以來已知KRAS或NRAS 基因突變的大腸癌對「抗EGFR標靶治療」反應較差，因此這些病人使用抗血管生成單株抗體標靶治療（與化療合併使用）較為合適，目前尚未有針對KRAS或NRAS突變的特異性標靶治療方案。
如果大腸癌帶有HER2突變或擴增，或帶有BRAF基因突變，這些大腸癌與KRAS或NRAS突變的大腸癌相似，也對「抗EGFR標靶治療」反應較差，而且對化療更加容易出現耐藥性，預後一般較差。分子醫學的最新進展逆轉了較差的預後，發現當初是為治療HER2陽性乳腺癌而研發的HER2標靶治療對HER2突變或擴增的大腸癌也有效。最新進展是標靶治療最近獲批准用於治療BRAF突變大腸癌。
二○二四年十二月，Encorafenib與西妥昔單抗（Cetuximab）和化療（FOLFOX）聯合治療獲得批准用作治療帶有BRAF V600E突變的轉移性大腸癌。這批準是建基於名為BREAKWATER的第三期臨床研究結果，治療組腫瘤緩解率為六成，對照組四成，腫瘤受控中位時間分別為十三點九個月和十一點一個月。
Dominic六個月前因為出現便血，檢驗後確診直腸癌，當時腫瘤已擴散至肝臟和多個主動脈旁淋巴結。由於原發腫瘤相對較小，大腸外科醫生對原發腫瘤進行了活檢並安排基因檢測，然後轉介Dominic給腫瘤科醫生考慮術前化療。
腫瘤科醫生向Dominic解釋，他的原發腫瘤相對小，沒有造成腸阻塞的風險，因此最好先進行化療，同時處理原發腫瘤和所有轉移瘤。腫瘤科醫生同時指出基因檢測結果顯示BRAF V600E突變，對常規化療容易出現抗藥性，標靶藥物Encorafenib對BRAF V600E突變黑色素皮膚癌非常有效，當時Encorafenib已用於BRAF V600E突變大腸癌臨床研究（名為BREAKWATER的臨床研究），並取得了良好的初步效果。腫瘤科醫生建議Dominic採納同樣的治療方案。治療開始後，癌指標迅速下降，三個月PET scan顯示原發腫瘤和所有轉移部位的腫瘤縮小和FDG攝取（SUV）下降。
