Durante las últimas décadas, el concepto de medicina de precisión ha renovado drásticamente el campo de la oncología médica; la introducción de terapias adaptadas al paciente ha mejorado significativamente. La biopsia líquida es una técnica revolucionaria que abre perspectivas antes inesperadas. Consiste en la detección y aislamiento de células tumorales circulantes, ADN tumoral circulante y exosomas, como fuente de información genómica en pacientes con cáncer. La identificación de biomarcadores predictivos en tejido tumoral ahora es obligatoria para una atención óptima del paciente, pero enfrenta varios desafíos biológicos y tecnológicos. Un estudio reciente en múltiples muestras de pacientes con cáncer de pulmón ilustró que existe heterogeneidad intratumoral entre diferentes regiones en el mismo tumor (heterogeneidad espacial), así como entre el tumor primario y las recurrencias locales o distantes en el mismo paciente (heterogeneidad temporal). Además, otros estudios han caracterizado los cambios dinámicos de las características del tumor a lo largo de la enfermedad, y estos cambios han afectado la resistencia al tratamiento. Por lo tanto, la heterogeneidad inter e intratumoral plantea un desafío fundamental para guiar la toma de decisiones clínicas en oncología pulmonar, ya que las biopsias de tejido pueden ser inexactas para capturar el panorama genómico completo de un paciente con cáncer.