美国政府于2005年12月13日宣布启动一项名为“癌症基因图集”（The Cancer Genome Atlas, TCGA）的计划，旨在系统绘制所有致癌基因的微小变异，为癌症治疗开辟全新途径。这一计划由美国国家癌症研究所（NCI）和国家人类基因组研究所（NHGRI）共同领导，初期各投入5000万美元，预计在三年内完成2-3种癌症类型的基因图谱，并最终覆盖200多种已知癌症。

癌症并非单一疾病，而是由基因突变累积导致的复杂遗传病。德国海德堡癌症研究中心的研究指出，将癌症称为“毒瘤”并不科学，因为癌细胞并非由细菌或病毒引起，而是正常细胞因基因突变导致调控失灵，进而无序增殖和变异。因此，调控基因成为阻止正常细胞癌变的关键。这一观点已被广泛接受，全球科学家达成共识：破译癌症之谜，必先破译基因之谜。

尽管人类与癌症的斗争可追溯至尼克松时代，但传统的手术、放疗和化疗仍无法根治癌症。截至2002年，全球癌症患者已超过2000万。随着细胞生物学和分子生物学的飞速发展，基因治疗，尤其是肿瘤基因治疗，成为备受瞩目的研究领域。肿瘤的发生涉及原癌基因的激活、抑癌基因的失活及相关基因改变，导致细胞增殖、分化和凋亡失调。理论上，通过引入外源性目的基因纠正过度活化或补偿缺陷基因，可实现治疗目的，但这需以全面了解肿瘤基因为前提。

TCGA计划将应用高通量基因组测序技术，对人类全部癌症的基因组进行测序。美国国家癌症研究所副所长安娜·巴克表示，这是迄今为止最大的基因工程。通过分析基因组变化在肿瘤不同时期和特定类型中的特异性，可揭示导致细胞路径异常的起始基因，从而为癌症预防、诊断和治疗奠定更可靠的基础。该项目的人类癌症生物标本核心资源库将负责组织标本的采集与分配，相关中心采用高通量测序技术进行基因排序，预计2007年底完成。所得数据将像人类基因组图谱一样，存入公共医学数据库，向全球研究者开放。

TCGA的启动标志着癌症研究进入基因组学时代，其成果有望推动个性化医疗和靶向治疗的发展，为全球癌症患者带来新希望。