superando, dunque, la vecchia dicotomia tra lo studio e la cura: la cura del cancro poteva diventare ricerca! maggio del 1960 si realizzava un importante accordo tra l'Istituto e la società Farmitalia dove veniva stipulata una convenzione "intesa a studiare, su di una base strettamente scientifica, i farmaci ad azione antitumorale". Tra il 1960 e il 1970 nacquero le prime Divisioni di oncologia sperimentale. Questo decennio si mostrò particolarmente prolifico in termini di successi per la struttura milanese, tanto che si annoverano (tra i tanti) la prima gastroscopia in Italia (1961), nonché la prima sperimentazione mondiale della Rt endolinfatica con Lipiodol contenente iodio radioattivo (1963). Forte di tali traguardi, nel 1965, l'Istituto divenne anche centro di riferimento dell'Organizzazione mondiale della sanità per il melanoma, e vide la prima applicazione in Italia della nutrizione parenterale totale (1969).