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Dans le cadre des Plans Cancer 2 (2009-2013) et 3 (2014-2019), l’ITMO Cancer d'Aviesan programme depuis 2011 des appels à projets thématisés dont la gestion opérationnelle est confiée à l'Inserm. Ces appels à projets ont pour objectif de renforcer la recherche dans les domaines émergents, avec des problématiques directement inspirées des orientations stratégiques de l’ITMO Cancer.
Des groupes de travail pluridisciplinaires ad hoc sont mis en place, éventuellement en collaboration avec d’autres ITMO d’Aviesan ainsi que des institutions comme l'INCa. Leurs travaux permettent d’affiner la réflexion et de définir plus précisément les champs des appels à projets thématisés.
Plusieurs appels à projets sont pérennes, afin de structurer la recherche en profondeur. En parallèle, de nouveaux thèmes sont couverts afin de répondre aux évolutions rapides de la recherche dans le domaine, relever les défis technologiques et stimuler une recherche innovante dans la communauté française.
Ces programmes viennent en complément de ceux lancés par l’INCa, destinés à financer la recherche fondamentale libre (non thématique), ainsi que la recherche translationnelle et clinique.
Sur la période 2011-2019, l'ITMO Cancer d'Aviesan a ainsi :