In IEO avviene una totale integrazione tra clinica e ricerca, al fine di trasferire il più rapidamente possibile i risultati alla terapia. Le attività di Ricerca di Base e Traslazionale si svolgono presso il Dipartimento di Oncologia Sperimentale (Department of Experimental Oncology, DEO), che si trova all'interno di un Campus, in Via Adamello 16 a Milano e che ospita anche la Scuola Europea di Medicina Molecolare (SEMM), il Center for Genomic Science dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e l’Istituto FIRC di Oncologia Molecolare (IFOM).

Data la diffusione a livello internazionale delle attività di ricerca svolte presso il Dipartimento di Oncologia Sperimentale, si è deciso di creare, come abitudine dei maggiori Istituti Scientifici Internazionali, un sito web dedicato, esclusivamente in lingua inglese, che possa rappresentare un riferimento e un collegamento con la rete di scienziati e collaboratori di ogni nazionalità. Sul sito IEO Research, sono quindi accessibili, in maggiore dettaglio, le informazioni e le attività relative alla ricerca scientifica.

Il Dipartimento di Oncologia Sperimentale dello IEO è composto da circa 300 scienziati le cui attività di ricerca sono rivolte a scoprire i meccanismi molecolari coinvolti nello sviluppo del cancro. 

Nello specifico, la ricerca svolta al DEO, si fonda su 5 principi:

1. Ricerca Indipendente, basata cioè sull’iniziativa dei ricercatori, con un approccio dal basso verso l’alto, in cui i direttori di ciascun gruppo di ricerca dirigono i propri progetti e si procurano i fondi necessari per svilupparli.
2. Forte interazione con i clinici che lavorano presso l’ospedale di IEO. I direttori dei gruppi di ricerca del DEO, infatti, collaborano alla realizzazione di vari progetti di ricerca clinica e, alcuni di loro, coordinano specifici programmi di ricerca traslazionale.
3. Tecnologie all’avanguardia, tra cui varie Unità Tecnologiche, che mettono a disposizione dei ricercatori tecnologie avanzate in vari settori delle omiche, imaging e biologia cellulare e i Clinical Technoshots, che mettono a punto nuovi approcci tecnologici per la ricerca traslazionale.
4. Ambiente di ricerca aperto, collaborativo e partecipato. Il Dipartimento di Oncologia Sperimentale ha adottato un modello di laboratorio open-space che favorisce la comunicazione e la collaborazione tra ricercatori. Il DEO, inoltre, organizza: (i) seminari dipartimentali a cadenza settimanale in cui vengono discussi i progetti scientifici in corso; (ii) incontri annuali in cui vengono discusse le strategie e le necessità della ricerca; (iii) comitati di esperti che affiancano i direttori nelle scelte strategiche e nella gestione delle varie Unità Tecnologiche; (iv) Specifici comitati per la gestione delle attività di sostegno del Dipartimento ai quali partecipano scienziati e amministrativi.
5. Intensa attività formativa. Il DEO offre corsi di formazione a vari livelli della carriera dello scienziato, tra cui: (i) un programma per studenti di corsi di laurea (Medicina, Biologia, Matematica, Fisica, etc.); (ii) cinque programmi di dottorato di ricerca internazionale, PhD (attraverso la Scuola Europea di Medicina Molecolare, SEMM), che hanno lo scopo di formare una nuova generazione di ricercatori di base e traslazionale ed esperti in “fondamenti ed etica delle scienze della vita”; (iii) un programma che incoraggia i giovani ricercatori più talentuosi ad intraprendere una carriera scientifica indipendente; (iv) due percorsi di carriera per i giovani direttori di ricerca (il “Fundamental Science Program” e il “Clinical Scientist Program”).