Op het vlak van onderzoek naar kankergeneesmiddelen verschuift de aandacht van chemotherapeutische behandelingen die kankercellen doden en celdeling voorkomen, naar moleculaire geneesmiddelen die gericht zijn op specifieke eigenschappen van kankercellen en -weefsel. Daiichi Sankyo tracht dergelijke moleculaire middelen te ontwikkelen uit eenvoudige moleculen en antilichamen.

In mei 2008 zette Daiichi Sankyo een belangrijke stap in de uitbreiding van zijn O&O-pijplijn voor kankergeneesmiddelen met de overname van het Duitse U3 Pharma, een bedrijf met tal van veelbelovende kandidaten op basis van antilichamen voor de behandeling van kanker. Verder ondertekende Daiichi Sankyo in november 2008 een licentieovereenkomst met het Amerikaanse ArQule Inc. (wereldwijde rechten, met uitzondering van Japan en enkele andere Aziatische landen) voor het potentiële kankergeneesmiddel ARQ 197 van dat bedrijf. De twee bedrijven sloten ook een overeenkomst voor een gezamenlijk onderzoeksprogramma rond het ArQule Kinase Inhibitor Discovery Platform (AKIP), voor onderzoek naar nieuwe samenstellingen.

Met deze partnerschappen heeft de O&O-pijplijn voor kankergeneesmiddelen van Daiichi Sankyo een grote stap in de goede richting gezet. Op het gebied van antilichaamtechnologieën is Daiichi Sankyo samenwerkingen aangegaan met biotechbedrijven, zoals het Amerikaanse Seattle Genetics, Inc. en het Duitse MorphoSys AG. Binnen zijn eigen onderzoeksorganisatie heeft Daiichi Sankyo zijn Advanced Technology Research Laboratories geherstructureerd zodat die zich nu exclusief toespitsen op antilichaammedicijnen. De laboratoria heten nu Biologics Research Laboratories.

Ook in het verleden werden er op dit vlak belangrijke mijlpalen bereikt. In 1977 lanceerde Sankyo een van de eerste kankermedicijnen ter wereld onder de merknaam Krestin®. Het wordt nog steeds gebruikt in de strijd tegen maag- en colonkanker en tegen niet-kleincellige longkanker.
In de jaren 90 ontwikkelde Daiichi een andere baanbrekende kankerbehandeling. Samen met Yakult Honsha creëerde het bedrijf irinotecan dat nog steeds wordt gebruikt bij de standaardbehandeling van colonkanker. Dit product werd in licentie gegeven aan andere farmaceutische bedrijven buiten Japan. Ook de bestaande vroege pijplijn is erg veelbelovend.

U3 Pharma, een bedrijf dat werd opgericht door de vermaarde professor Axel Ullrich, wiens ontdekkingen hebben geresulteerd in innovatieve kankerbehandelingen, is een opkomende leider op het vlak van gerichte kankermedicijnen. De pijplijn van U3 Pharma bevat veel volledig menselijke therapeutische antilichaamkandidaten voor oncologiemedicijnen die veelbelovende resultaten opleveren in preklinisch onderzoek.

Er wordt verwacht dat deze antilichamen doeltreffend zullen zijn tegen heel wat verschillende vormen van kanker. Via U3 Pharma hoopt Daiichi Sankyo ook zijn onderzoekscapaciteiten voor nieuwe geneesmiddelen op dit gebied op te drijven via een partnerschap met het Max Planck Instituut, een van de meest toonaangevende onderzoeksinstanties in Duitsland.