Pour ce faire, les virus consacrent une partie de l'espace sur les relativement petits brins de matériel génétique aux produits de gènes qui les aident à envahir les cellules et de détourner la machinerie. Quand les virus réussissent à pénétrer à l'intérieur de la cellule et le forçant à faire des copies du virus, les nouvelles particules virales se ensuite dans l'environnement par la rupture de la cellule ouverte. Ce processus est connu sous le nom de lyse, qui dérive du mot grec pour desserrer, qui est luein .
Normalement, les virus n'attaquent pas les cellules tumorales à la place des cellules saines.Avec l'avènement de la biologie moléculaire et du génie génétique dans les dernières années du 20ème siècle, cependant, les scientifiques ont figuré des moyens de rendre les virus ciblent les cellules tumorales de manière préférentielle. Si le virus à l'étude était capable de détruire certaines cellules tumorales, il a été appelé un virus oncolytique.
Les cellules dans le corps généralement contiennent toutes un effectif complet de gènes, et la cellule lit l'information présente dans ces gènes pour produire des produits cellulaires nécessaires. Comme le corps contient de nombreux types de cellules, cependant, de cellules nerveuses à cellules de la peau, les produits nécessaires pour la cellule est en général différente des autres types de cellules. Les cellules tumorales ont un profil différent dans des cellules saines qui les entourent, même si la cellule tumorale d'origine a déjà été le même que les cellules voisines. C'est parce que les cellules tumorales se répliquent de façon anormale, et si besoin de plus de molécules de construction que les cellules ne se divisant pas.
C'est cette différence dans le profil de cellules qui exploitent les scientifiques pour tordre un virus pour cibler spécifiquement les cellules cancéreuses. Par exemple, un virus qui manque d'un gène normal d'un produit particulier, dont il a besoin pour se répliquant, ne peut pas se répliquer dans une cellule qui ne produit pas ce produit. Lorsque le virus oncolytique pénètre dans une cellule tumorale qui ne rend ce produit en tant que partie du processus du cancer, puis le virus est capable de prendre les produits de la cellule et à reproduire. La réplication conduit alors à la lyse des cellules, et la tumeur peut se réduire en conséquence.
Des exemples des espèces naturelles de virus qui ont des applications potentielles dans le traitement du cancer comprennent l'herpès simplex virus-1, l'adénovirus et le réovirus.Typiquement, car ils sont capables d'infecter les humains naturellement, les scientifiques choisissent les agents pathogènes humains pour tester la capacité de tuer les cellules tumorales humaines. Parfois, les virus ont été conçus pour éliminer les gènes qui ne sont pas utiles pour des effets thérapeutiques, ou qui peuvent être dangereux pour le patient. À partir de 2011, la thérapie virale oncolytique n'est pas courante dans le traitement du cancer, mais des études cliniques sont en cours pour une variété de souches. S'il est trouvé pour être utile, un produit de virus oncolytique peut être utilisé en conjonction avec d'autres traitements anticancéreux tels que la chimiothérapie ou la radiothérapie, ou si elle est très efficace, il peut être utilisé seul.