Ein viraler Vektor ist ein Virus, das in einer Laborumgebung modifiziert wurde, um genetisches Material in eine Zelle einzuführen. Es gibt eine Reihe von Anwendungen für virale Vektoren, einschließlich therapeutischer Behandlungen von Krankheiten, Gentherapie und Grundlagenforschung. Labore auf der ganzen Welt stellen virale Vektoren für ihre eigene Forschung her und produzieren Vektoren für die Verwendung durch andere Labore, und einige Unternehmen spezialisieren sich auf die Produktion und den Verkauf von viralen Vektoren, die auf Anfrage angepasst werden können.
Die Entwicklung des viralen Vektors geht auf die 1960er Jahre zurück, als eine Reihe von Forschern erkannten, dass, da Viren genetisches Material in Zellen einschleusen, Forscher diese Eigenschaft sicherlich nutzen könnten, indem sie Viren so modifizieren, dass sie das genetische Material, das sie einfügen, verändern. Ein viraler Vektor wird hergestellt, indem man ein Virus nimmt, das schädliche genetische Material entfernt, das es verwendet, um die Kontrolle über die Zellen zu erlangen, und es durch wünschenswertes genetisches Material ersetzt. Der Vorgang der Übertragung von genetischem Material unter Verwendung eines Virus wird als Transduktion bezeichnet, wobei der erste erfolgreiche Versuch 1968 mit Pflanzenzellen erfolgte.
Adenoviren, Retroviren, Herpesviren und Lentiviren sind beliebte Wahlen für virale Vektoren. Die Modifikation eines Virus, um als viraler Vektor zu fungieren, ist nicht so einfach wie das Entfernen einiger Gene und das Spleißen neuer Gene. Das Virus muss so verändert werden, dass es sicher ist, mit minimaler Toxizität, damit die Zellen, die es transduziert, nicht versehentlich beschädigt oder abgetötet werden, und es muss auch sehr stabil sein. Virale Vektoren können auch so modifiziert werden, dass sie auf bestimmte Zelltypen abzielen, was für Krebsforscher von besonderem Interesse ist, die gezielte Therapien entwickeln möchten, die auf Tumorzellen abzielen und nichts anderes.
Der Prozess der Entwicklung viraler Vektoren kann mühsam und herausfordernd sein, und die Erstellung eines einzelnen viralen Vektors kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Forscher können sich dafür entscheiden, genetische Marker in die von ihnen modifizierten Organismen einzufügen, damit sie leicht identifiziert werden können, wobei die Marker wie ein Fingerabdruck wirken, der es ermöglicht, einen Vektor zu einem bestimmten Projekt, Forscher oder Labor zurückzuverfolgen. Dies ermöglicht es Forschern, ihre Vektoren zu verfolgen, wenn sie sie teilen und für den Fall, dass sie freigegeben werden.
Virale Vektoren können in der medizinischen Gemeinschaft für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden. Sie werden auch verwendet, um Pflanzen gegen Krankheiten zu impfen und Laborforschung durchzuführen, die die Wissenschaft insgesamt voranbringen soll. Es gibt auch einige unappetitliche Verwendungsmöglichkeiten für Vektoren; wenn sie modifiziert werden können, um gutes genetisches Material einzuführen, können sie auch modifiziert werden, um schlechtes genetisches Material einzuführen, was bedeutet, dass sie bei Bioterrorismus angewendet werden könnten, der darauf abzielt, Menschen-, Tier- oder Pflanzenpopulationen zu verletzen.