כ-50% מחולות סרטן השחלה בשלב מתקדם מקבלות טיפול כימותרפי סטנדרטי לפני ביצוע ניתוח להסרת הגידול. למרות ששיעורי התגובה הראשונית גבוהים, תאים סרטניים השורדים את הטיפול עקב פיתוח עמידות לכימותרפיה יביאו במוקדם או במאוחר להישנות מחלה במרביתן.
ידוע מעט מאוד על מנגנון העמידות לתרופות של התאים הללו וכיום אין אפשרות לצפות זאת מראש ולהתאים טיפול שימנע את התפתחות המחלה מחדש.
מטרת המחקר של ד"ר לבנון הוא לקבל מידע מוקדם על התגובה לטיפול, במטרה להפוך את קבלת ההחלטות הקלינית לגבי אופי הטיפול למותאם אישית, בשאיפה להגדיל את שיעור הנשים שמחלתן תתרפא בזכות הטיפול הראשוני ולא תישנה.
ד"ר לבנון מציעה לאפיין תבניות ביטוי של גנים שנמצאות בקורלציה לעמידות בתרופות, ולחפש עדויות להתפתחות מנגנוני עמידות משותפים לאחוז ניכר מהגידולים, ולהבחין בין תגובה רצויה לתגובה חלשה באמצעות שימוש בדגימות דם של מטופלות שנלקחו בתחילת תכנית הכימותרפיה. גישות אלה יחד יצרו כלי שימושי מבחינה קלינית לניבוי תגובה לטיפול כימותרפיה ראשוני בזמן אמת, וידגיש מסלולים נפוצים של עמידות לתרופות בחולות סרטן שחלה.

מחקר נוסף של ד"ר לבנון העוסק בפיתוח בדיקה לאבחון מוקדם של סרטן שחלה באמצעות דגימה של נוזל מהמערכת הגינקולוגית מומן אף הוא בעבר ע"י מענק ICRF ונמצא כעת בשלביו הסופיים, לקראת מעבר ליישום.