La spécificité de la recherche fondamentale en oncologie au sein de l'IREC repose sur l'intégration de la cellule cancéreuse dans sa relation avec l’hôte. La compréhension des déterminants du microenvironnement tumoral (hypoxie, acidose et cellules de l'hôte) et de l'influence de celui-ci sur le métabolisme des tumeurs offre ainsi aux chercheurs du Pôle FATH un prisme original pour la dissection des mécanismes biologiques conduisant à la progression de la maladie. Au sein du tissu hôte, les cellules cancéreuses doivent en effet continuellement lutter afin d’assurer les besoins bioénergétiques et biosynthétiques nécessaires à leur survie et leur prolifération. Ce mode d'adaptation métabolique participe activement à la dissémination métastatique et à la résistance aux traitements. Les mécanismes impliqués, en particulier via la modulation du stroma (coopération intercellulaire, angiogenèse, anergie immunitaire, ...), sont examinés à l’aide de modèles cellulaires et animaux adaptés aux types de cancers étudiés. Plusieurs projets de recherche translationnelle issus des études évoquées ci-dessus visent au développement préclinique et clinique de nouveaux médicaments anticancéreux ciblant différents aspects de la biologie cellulaire tumorale, ce compris le stress oxydatif mitochondrial, le stress du réticulum ou encore l’autophagie.
La recherche clinique implique quant à elle plusieurs oncologues membres de l’IREC qui conduisent des essais thérapeutiques au sein de l’Institut de cancérologie Roi Albert II. En particulier, une unité de thérapies innovantes permet d'inclure des patients dans des essais de phase 1 et ainsi de leur offrir l'opportunité de bénéficier des traitements les plus récents. A côté des études cliniques menées en collaboration avec l’industrie pharmaceutique, des protocoles cliniques académiques sont développés dans le domaine des thérapies ciblées et de l’immunothérapie. Le but principal de ces études est d’optimiser la personnalisation des traitements et d’identifier des biomarqueurs de réponse et de non-réponse aux dernières innovations thérapeutiques. Pour compléter ces essais cliniques, plusieurs laboratoires étudient les mécanismes de résistance à différentes thérapies anticancéreuses. Le laboratoire d’oncologie médicale (Pôle MIRO) exploite des modèles de fragments de tumeurs ORL issues de patients et implantés à des souris, et des chercheurs du Pôle PNEU dissèquent les mécanismes de prolifération et d'invasivité favorisant la progression du cancer du poumon à petites cellules. D’autres activités du Pôle MIRO concernent l’étude des anomalies génétiques prédisposant au cancer du sein dans les familles à risque et de nombreux projets en radiothérapie soutenus par une expertise pointue en radiophysique, radiochimie et analyse d'image. L'objectif de ce dernier volet de recherche est d'améliorer l'efficacité des traitements par irradiation, essentiellement dans les tumeurs ORL et du poumon par exemple via une meilleure délinéation des volumes cibles par imagerie moléculaire à l'aide de divers traceurs PET.