In der STF werden mit Hilfe molekularbiologischer Techniken biologische Marker untersucht - mit dem Ziel, die Prognose und Diagnose bei Patienten mit Bronchialkarzinom zu verbessern. Für die Durchführung dieser Analysen werden verschiedene Biomaterialien (Blut, Serum, Plasma, Tumor- und Normalgewebe, Biopsien) gesammelt und in einer zentralen Gewebebank gelagert. Aus diesen Proben werden u.a. Nukleinsäuren gereinigt, die das Ausgangsmaterial für eine Vielzahl von  Untersuchungen darstellen.

Genetische und biologische Faktoren können die Biologie von Tumorzellen und deren Ansprechen auf eine Therapie nachhaltig beeinflussen. Die STF untersucht mit modernsten biochemischen und molekularbiologischen Techniken diese Parameter. Dies beinhaltet den Nachweis von chemischen Modifikationen der DNA, wodurch essentielle Gene inaktiviert werden (sog. epigenetische Veränderungen) und die Analyse von Veränderungen (Mutationen) und Verlusten (Deletionen) von DNA-Sequenzen, die das Wachstumsverhalten sowie das Ansprechen der Tumorzellen auf Chemotherapien stark verändern können.

Weiterhin werden Untersuchungen durchgeführt, welche die Gesamtheit der in einem Tumor exprimierten Gene berücksichtigen (sog. gene profiling). Diese Experimente können zu einer verfeinerten Diagnose und einer verbesserten Prognose beitragen.

Die Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit Kollegen aus den Niederlanden, Spanien und Polen bearbeitet, mit denen ein europäisches Netzwerk gegründet wurde, um diese Fragen zu untersuchen. Weiterhin bestehen enge Kooperationen mit verschiedenen Partnern aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg sowie des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT).

Die STF hat sich das Ziel gesetzt, Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in klinisch anwendbare Untersuchungen umzusetzen ("Translational Research"). Aus der Gesamtheit der erfassten molekularen Marker ergeben sich individuelle Profile von Patienten. Diese könnten in der Zukunft dazu dienen, die Diagnose mit Hilfe der etablierten klinischen Parameter eventuell zu erweitern und zu verfeinern und möglicherweise die Grundlage bei der Entscheidung für eine individuelle Therapie darstellen.