Das nicht-kleinzellige Lungenkarzinom ("non-small cell lung cancer" [NSCLC]) zeigt paradigmatisch das Potenzial personalisierter und somit "präziser" Krebstherapien. Für etwa ein Drittel der Patienten, vorwiegend mit Adenokarzinomen, konnten mittlerweile behandelbare Treibermutationen charakterisiert werden. Die zielgerichtete Therapie, zumeist mit Kinaseinhibitoren, erzielt hier beeindruckende Fortschritte mit oft jahrelangem Überleben und guter Lebensqualität bei Patienten mit fortgeschrittenem NSCLC. Zunehmend wird die zielgerichtete Therapie auch in frühen, nichtoperablen Stadien als adjuvante oder neoadjuvante Therapie evaluiert. Voraussetzung für ihre Anwendung ist eine breite molekulare Diagnostik bereits vor der Erstlinientherapieentscheidung. Limitationen sind die bisher unvermeidbare Entwicklung von Resistenzmutationen und die im Therapieverlauf zunehmende klonale Heterogenität. Ansätze zur weiteren Verbesserung der Therapieergebnisse beinhalten die Entwicklung von Inhibitoren der nächsten Generation, die Kombination zielgerichteter Substanzen auch mit Chemotherapie und den Einsatz neuer Antikörper-Wirkstoff-Konjugate.