En pathologie humaine, on découvre de nombreuses modifications des gènes de la division cellulaire (oncogènes). Les lésions génétiques auraient un effet sur la prolifération et la survie cellulaire, et de ce fait un rôle plus ou moins direct sur la tumorigénèse. Dans de nombreuses tumeurs, il n'a pas été mis en évidence de modifications des oncogènes, mais cela peut être dû aux techniques très consommatrices de matériel biologique, et donc parfois incompatibles avec la clinique. L'apparition des techniques d'hybridation in situ, de sondes spécifiques et de quantification sur lames histologiques devrait permettre de mieux connaître la fréquence réelle de ces anomalies.
Cependant, même s'il s'agissait d'un phénomène universel, la démonstration de l'implication de ces oncogènes est pour l'instant indirecte. Dans de rares cas, il a été possible d'inhiber les protéines codées par les oncogènes anormaux, et de supprimer la transformation maligne. Des inhibiteurs des tyrosine kinases ou de la farnesylation de ras (transformation post-transcriptionnelle indispensable à son activité) ont démontré un effet anti-tumoral. Des anticorps contre les récepteurs des facteurs de croissance, des oligonucléotides antisens (c'est-à-dire ne permettant pas une transcription du RNA de l'oncogène) ont montré aussi quelque activité in vitro sur des lignées humaines. La délétion (par technique de recombinaison) de l'allèle muté du gène K-ras dans une lignée colique humaine permet le retour à un phénotype normal bien qu'immortel.
En outre, il semble exister des différences entre les tissus dans leur réponse aux oncogènes. Les découvertes en hématologie (plus faciles compte tenu du matériel biologique) ne sont pas applicables aux tumeurs solides, ni même celles d'un type tumoral à l'autre. L'amplification du N-myc est très fréquente dans les neuroblastomes, les cancers à petites cellules du poumon, très rares dans les autres tumeurs. La translocation bcr-abl est pratiquement spécifique de la leucémie myéloïde chronique. Une mutation de ras est retrouvée fréquemment dans les tumeurs pancréatiques, colorectales et pulmonaires, mais pratiquement jamais dans les tumeurs de l'oesophage, de la prostate ou du sein.