Ретровирусные векторы, основанные на вирусе лейкемии мышей вида Moloney, разработаны еще два десятилетия назад. Эти векторы широко использовались на доклинических моделях и впервые начали применяться в клинических исследованиях пациентов в 1989 году. Позже этот вектор использовался в успешном Французском исследовании генного лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита, связанного с Х-хромосомой.

Основные ограничения ретровирусных векторов — неспособность вызвать трансдукцию неделящихся клеток и низкий титр запасов вектора. Учитывая необходимость деления клеток, этими векторами невозможно вызвать эффективную трансдукцию постмитотических кардиомиоцитов и находящихся в состоянии покоя популяций клеток, таких как интактные эндотелиальные и ГМК сосудов. В результате многие исследователи пытались преодолеть это препятствие путем индукции пролиферации целевых клеток in vivo, а также используя стратегию ex vivo. Но вследствие указанных ограничений использование данной векторной системы на моделях сердечно-сосудистых заболеваний потерпело крах. Это произошло на фоне повышенного применения аденовирусных векторов и других интегрирующих векторов, способных вызывать трансдукцию неделящихся клеток, таких как рекомбинантные ААВ и лентивирусные векторы.

Недавно у 2 из 10 детей из популяции французского исследования X-SCID развилась презлокачественная клональная пролиферация Т-клеток, что непосредственно можно объяснить дисрегуляцией гена в месте провирусной интеграции. Риск развития мутагенеза в месте введения интегрирующего вектора раньше считался минимальным, но сейчас эта точка зрения пересматривается. В результате таких данных с целью улучшения биобезопасности возобновился интерес к структуре интегрирующего вектора. Потенциальными путями снижения риска мутагенеза в месте введения вектора являются следующие модификации: использование само- инактивирующихся векторов, введение изолирующих последовательностей и целевое влияние на места интеграции генома.

Лентивирусные векторы, подобные ретровирусным векторам, основывающимся на ВЛМВМО, вызывают трансдукцию целевых клеток посредством интеграции в геном. В отличие от ретровирусных векторов, эти векторы способны вызывать трансдукцию клеток, находящихся в состоянии митотического покоя.

Указанная особенность расширяет диапазон целевых клеток, особенно в пределах сердечно-сосудистой системы. Впервые разработанная и наиболее часто используемая лентивирусная векторная система основана на вирусе иммунодефицита человека 1-го типа. Обеспокоенность относительно патогенности отцовского вируса лежит в основе разработки лентивирусных векторных систем, не основанных на вирусах, патогенных для человека.

Существуют векторные модификации, созданные с целью повышения биобезопасности лентивирусных векторов, полученных из современных ВИЧ-1. Это удаление всех генов вспомогательных протеинов из системы упаковки, разделение элементов упаковки на множественные плазмиды и использование химерной 5′-длинной терминальной последовательности и самоинактивирующей 3′-длинной терминальной последовательности в плазмиде вектора.