Малигне болести
Неколико истраживачких група спроводи истраживања у циљу разумевања механизама малигних болести, побољшања дијагностике и лечења и развоја нових терапијских приступа. Истраживање се ослања на in vitro моделе (2Д и 3Д ћелијске културе и ко-културе) и in vivo моделе (ксенотрансплантат зебрице). Група за молекуларну биомедицину проучава молекуларну генетику хематолошких малигнитета код деце и одраслих са посебном пажњом посвећеном еволуцији малигних субклонова и улози некодирајуцћих РНК. Група за молекуларну биологију истражује улогу алфа-1 антитрипсина и протромбина у настанку и прогресији солидних тумора. Лабораторија за хуману молекуларну генетику проучава молекуларне механизме укључене у одржавање малигног фенотипа са посебним интересовањем за интеракцију различитих сигналних путева и SOX транскрипционих фактора. Група за ћелијску и молекуларну биологију мишића истражује молекуларне актере у развоју и напредовању рабдомиосаркома. Група за генску регулацију у туморима проучава улогу алтернативних генских промотора и некодирајућих РНК у солидним туморима. Неколико група тестира различита синтетичка и природна биоактивна једињења као антитуморске агенсе.
Регенеративна биологија
Студије из области регенеративне биологије заснивају се на истраживању матичних ћелија и коришцћењу зебрице као модела за регенерацију ткива и органа. Група за истраживање ретких болести и развој терапеутика је укључена у преклиничке студије о употреби мезенхимских ћелија пореклом из масног ткива за лечење остеоартритиса и Бергерове болести. Група за молекуларну биологију истражује улогу алфа-1 антитрипсина у молекуларним механизмима регенерације и зарастања рана. Група за ћелијску и молекуларну биологију мишића истражује молекуле и сигналне путеве укључене у ћелијске и молекуларне механизме опоравка срца и скелетних мишића од повреде.
Фармакогеномика
Група за молекуларну биомедицину спроводи фармакогеномске и фармакотранскриптомске студије засноване на секвенцирању нове генерације и машинском учењу да би истражила повезаност генетичких детерминанти са одговором на терапију и дизајнирала предиктивне панеле за леукемију и Кронову болест. Део истраживања се одвија у оквиру Horizon Europe пројекта PharmGenHub.
Персонализована медицина
У истраживањима која налазе примену у персонализованој медицини Група за молекуларну биомедицину примењује анализе великог броја маркера истовремено коришћењем секвенцирања нове генерације и њихову биоинформатичку обраду како би се открила молекуларна основа болести код пацијента. Група за истраживање ретких болести и развој терапеутика развија модел-системе за изучавање иновативних персонализованих терапија за плућне и метаболичке болести који су базирани на малим молекулима. Група за молекуларну биологију се бави испитивањем утицаја гена на ефекте терапије која се примењује у лечењу и превенцији кардиоваскуларних и цереброваскуларних обољења.
Комплексне болести
Група за молекуларну биологију проучава молекуларне механизме који леже у основи кардиоваскуларних и плућних болести испитивањем различитих ћелијских процеса, као што су коагулација, инфламација, оксидативни стрес, одржавање међућелијског матрикса и протеостаза.
SARS-CoV-2
Група за молекуларну биомедицину проучава геномске маркере који леже у основи интер-индивидуалних и популационих разлика у одговору на САРС-ЦоВ-2 инфекцију коришћењем метода секвенцирања нове генерације, биоинформатике и вештачке интелигеције. Центар за секвенцирање генома и биоинформатику ИМГГИ је 2021. године започео са секвенцирањем генома САРС-ЦоВ-2 у циљу праћења сојева вируса који су присутни у Србији.
Бактерије и здравље
Истраживања у области микробиологије, а кроз призму здравља, фокусирана су на проучавања утицаја бактерија на развој појединих обољења, као и могућност примене бактерија и бактеријских продуката у њиховом третману. Група за молекуларну биологију истражује молекуларне механизме у основи интеракције ћелија плућа са коменсалима код хроничних инфламаторних болести плуцћа. Група за молекуларну микробиологију има за циљ да открије нове механизме антимикробне резистенције и фактора вируленције код патогена, нове сојеве који производе антимикробне молекуле и нове литичке бактериофаге како би се превазишла резистенција на више лекова код патогена. Група за интеракцију пробиотика и микробиоте са домацћином проучава учешће микробиоте у неуроразвојним болестима, аутоимуним болестима и старењу, утицај њеног састава на ефикасност имунотерапије и механизме деловања бактерија млечне киселине и њихових производа у циљу развоја пробиотичке и постбиотске терапије.
Ретке болести
Група за молекуларну биомедицину и Група за истраживање ретких болести и развој терапеутика изучавају молекуларне маркере значајне за дијагнозу, прогнозу и терапију као и гене-модификаторе у изабраним ретким болестима: моногенским болестима, метаболичким болестима, инфламаторним болестима црева, хематолошким малигнитетима, ретким пулмолошким, реуматолошким, васкуларним и отолошким болестима, ретким малигним болестима, ретким инфективним болестима.