A genetikai variációk, és az egyes betegeknek a sugárkezelésre adott válasza közti kapcsolat jobb megértése számottevően nagyobb jelentőséget kapott az elmúlt években. Olyan genetikai markereket azonosítottak, amelyek jó alapot szolgáltathatnak prediktív modellek kidolgozására a klinikai gyakorlatban, és amelyek potenciálisan forradalmasíthatják a precíziós kezelést az onkológiában. A single nukleotid polimorfizmus, az egyes gének, és/vagy a génszignatúra a betegek csoportba sorolásának alapját képezheti a prospektív klinikai vizsgálatok során. Pillanatnyilag az emlő-, tüdő-, és fej-nyak rákok esetén integráltak releváns molekuláris markereket a klinikai gyakorlatba, amelyek prediktív eszközként szolgálnak a szisztémás kezelés vezérlésében. A jövőben a genetikai meghatározókon alapuló prediktív modellek alkalmazása standard gyakorlattá válhat a radiációs onkológiában, lehetővé téve a sugárkezelés alkalmazásának további személyre szabását, és a terápiás arány optimalizálását.