Viele der Eigenschaften von Krebszellen, wie zum Beispiel bösartiges Wachstum und die Fähigkeit zu metastasieren, werden durch Veränderungen des Erbguts beeinflusst. Diese Veränderungen können genetischen Ursprungs sein und den Code unserer Gene direkt betreffen, oder epigenetischen Ursprungs, bei dem Moleküle an die Erbinformation geheftet werden, ohne dass die dort gespeicherte Information verändert wird. Der CCCZ Forschungsbereichs Epigenetik, Genetik und Genomik untersucht genetische und epigenetische Veränderungen von Krebszellen mit dem Ziel, neue zielgerichtete therapeutische Strategien gegen Krebs zu entwickeln. Ein weiterer Schwerpunkt des Bereichs ist die Tumorgenomik, der sich mit der Analyse und Aufschlüsselung des gesamten Tumorerbguts beschäftigt.

Der CCCZ Forschungsbereich für Bildgebung, Technologieentwicklung und Digitalisierung verfolgt das Ziel, personalisierte Diagnose- und Behandlungsverfahren für Krebs zu entwickeln. Neuartige bildgebende Verfahren wie innovative MRT-Sequenzen und die PET-Bildgebung sowie Radiomics – die quantitative Analyse großer Mengen von Bildgebungsdaten – ermöglichen eine präzisere  Charakterisierung von Krebs. Molekulare Hochdurchsatz-Methoden –  Sequenzierung, Proteomik, Metabolomik und Bildgebung –  sind bereits jetzt für die molekulare Diagnostik und Überwachung des Krankheitsverlaufs unverzichtbar. Für die Auswertung von wissenschaftlichen und klinischen Daten sind die Entwicklung moderner Bioinformatik- und Informationstechnologien von zentraler Bedeutung.