在大多数肿瘤医院中，肿瘤科医生往往常规开具基因检测的医嘱，以指导治疗决策。如果肿瘤存在特定DNA突变，靶向药物治疗可能是一个很好的决定；如果肿瘤过表达了一系列基因，化疗可能会取得不错的疗效。但在放疗病区，癌症患者通常接受一刀切的放疗疗程，而不管患者或其肿瘤的遗传基因如何。
越来越多的放射肿瘤学家希望改变这一现状。研究者正在寻找患者正常DNA中的变异，以期解释为何一些人对放疗耐受良好，而其他人则出现持续重度副作用（吞咽困难、失忆、阳痿、尿失禁等）。
放疗基因检测研究离临床仍有较远距离。一些观察者认为，鉴于过去其他疾病基因特征（gene signature）检测所经历的失败开端，人们可能需要很长时间才能意识到这项工作的前景。Foundation Medicine公司的Siraj Ali谈到，“这项工作的推进过程可能就像海边的浪花，一会儿拍击到这里，一会儿又拍击到那里。”
但那些寻找遗传预测因子的研究者则表示，个性化放疗存在迫切需求：近三分之二的癌症患者会接受放疗，这意味着任何帮助提高治愈率或减轻毒性的努力都会使患者获益。然而，大多数放射肿瘤学家几乎完全关注于改善机器设备和靶向治疗。ASTRO的Judy Keen表示，“我们已经在技术领域做得非常好了”，“现在是时候去探索更多的生物学问题了”。
目前处在研究中的一种方法是检测肿瘤本身的基因活性。这一策略由密歇根大学的衍生公司PFS Genomics提出。该公司采用乳腺癌细胞系，确认了放射敏感的51基因表达特征（51-gene expression signature）。研究人员将这一特征在患者肿瘤样本中进行验证，结果发现该特征可帮助确定哪些行乳房肿瘤切除术的女性将从放疗中获益，哪些女性不会获益，以及放疗对哪些患者无效而可能需要其他干预措施。PFS的联合创始人Corey Speers提到，几乎所有接受这种保乳手术的女性都会在术后接受放疗，然而其中近四分之三的女性可能无需接受放疗，“我们在过度治疗患者”。
莫非特癌症研究中心（Moffitt Cancer Center）的Javier Torres-Roca有一个新理念，他将其称为“经基因组调整后的辐射剂量（genomic-adjusted radiation dose）”，即利用肿瘤的基因表达数据，来确定每名患者应接受多少辐射剂量。Torres-Roca近年发表的文献显示，一项10基因检测（纳入的基因参与DNA损伤应答、细胞周期控制和表观遗传调节）工具可在接受放疗的多种癌症患者中回顾性地预测生存率。Torres-Roca成立了一个名为Cvergenx的公司，该公司旨在上市销售一种帮助肿瘤科医生根据患者基因组特征进行辐射剂量微调的系统。他认为，如果基因表达检测结果为低生存率，则患者所接受的剂量应该超过平均辐射剂量。但他的一些同行表示，该检测工具无法解释辐射效应（如毒性）。
许多研究者也在寻找能够预测放疗不良反应的基因变异。放射基因组联盟（Radiogenomics Consortium）的成员正在搜索数千名癌症患者的基因组，以寻找与放疗后问题相关的共同多态性（common polymorphisms）。2016年7月，他们报告了两个与泌尿系统问题（如接受放疗的前列腺癌患者出现尿失禁）有关的新基因变异。该联盟成员发现了6个与辐射毒性相关的基因变异，但他们可能需要至少12个基因变异才能开发出有效的检测工具。一名英国的患者Tim Ward在2012年因前列腺癌放疗出现直肠出血，他认为，这样的检测工具可以帮助癌症患者做出明智的决定，“的确，有许多重度（胃肠道）问题的患者说，‘我要是早知道这个问题会发生的话，我可能就不会接受化疗了，因为我的生命为此饱受摧残’”。然而，将基因检测推向市场并非易事。加利福尼亚大学的Feng谈到，“我们有很多障碍需要跨越”。例如，其他基于DNA的检测工具并未在独立的组或大规模人群中复制成功，而且证实检测工具能够有效指导放疗的证据需要更长时间才能出来。首先，放疗常在疾病早期给予患者，这意味着将花费数年时间才能知道基因组数据是否可以改善长期生存或限制毒性。相比之下，大多数癌症新药常常在仅有数月余命的转移性癌症患者中进行研究。实施放疗的中心（以及制造设备的公司）也几乎没有经济动机用DNA检测来筛选潜在客户，所以在吸引产品验证所需的投资方面也举步维艰。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的放射肿瘤学家Joanne Weidhaas认为基因生物标志物可以预测放疗和某些药物（包括席卷医药行业的癌症免疫治疗）的疗效，并希望通过名为Mira Dx的创业公司来招徕对其所开发DNA检测工具的商业兴趣，“对于我来说，我需要做出对患者最好的东西，而对于商人，他们需要挣钱”，“如果你能两者兼得，道路就在前方”。
参考文献：Science
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