Plusieurs programmes mis en oeuvre ou cofinancés par l'ITMO Cancer d'Aviesan ont une dimension particulière, en raison de l'ambition de leurs objectifs ou de l'originalité de leur conception. Ces programmes innovants comprennent notamment :
le programme HTE (Hétérogénéité tumorale et écosystème) en 2016 : élaboré et lancé par les ITMO Cancer, Biologie cellulaire, développement et évolution (BCDE) et Technologies pour la santé (TS) d'Aviesan ;
la 1re édition d'un PFA (Programme fédérateur Aviesan) en 2019 : élaboré et lancé par les ITMO Cancer et Bases moléculaires et structurales du vivant ;
le programme Multipli : l'un des 4 projets pilotes de la mesure 5 du plan France médecine génomique 2025, visant à tester la possibilité d'inscrire, dans la routine médicale française, le séquençage à très haut débit des tumeurs. L'ITMO Cancer d'Aviesan s'est largement impliqué dans le montage, le financement et la mise en oeuvre de ce projet de recherche national, qui a démarré avec l'inclusion d'un premier patient en octobre 2019.