Le cancer bronchique non à petites cellules (CBNPC) est une tumeur fréquente et de pronostic sombre qui reste difficile à traiter. Sa prise en charge est en pleine évolution depuis quelques années. La chirurgie reste le traitement optimal, mais n'est possible que dans 20% des cas. Une prise en charge combinant radiothérapie externe et chimiothérapie classique (association à base de sels de platine) est fréquente pour les tumeurs non opérables. On s'oriente progressivement vers un traitement de plus en plus personnalisé essentiellement basé sur la recherche de biomarqueurs biologiques. Une meilleure connaissance de l'oncogénèse bronchique a permis de découvrir des anomalies génétiques à l'origine de certains cancers bronchiques. Les mutations du gène de l'EGFR ou du gène de fusion EML4-ALK sont les plus connues et les seules accessibles à un traitement spécifique (ayant une AMM), mais de nombreuses autres cibles ont été identifiées (BRAF, KRAS, ROS1, PI3KCA). Dans cette thèse, sont développées les principales voies signalétiques de la croissance, de l'apoptose, de l'angiogénèse et de l'invasion tumorale ainsi que les thérapies moléculaires ciblées agissant sur ces différentes voies (molécules disponibles ou en cours d'évaluation). Les perspectives thérapeutiques comme l'immunothérapie seront aussi abordées.