Как указано в рекомендациях Американской ассоциации щитовидной железы (АТА) 1996 года, хирургическое вмешательство и терапия радиоактивным йодом позволяют вылечить большинство пациентов с дифференцированным раком щитовидной железы, но есть небольшое количество пациентов, чьи опухоли быстро растут, дают обширные метастазы и даже представляют угрозу для жизни, и для которых показано экспериментальное лечение. Современное понимание молекулярного и цитологического патогенеза рака щитовидной железы привело к клинической оценке различных целевых методов лечения, включая ингибирование онкогенов, регуляцию роста или апоптоза, ингибирование ангиогенеза, иммуномодуляцию и генную терапию.