تجویز سیستمیک وکتورهای ژن درمانی معمولا ناموفق است که دلیل آن تیتر پایین به دست آمده از بافت هدف و بیان ناکافی ترانسژن است. پاکسازی وکتور توسط سیستم ایمنی، جداسازی و اتصال غیراختصاصی به بافت غیر هدف از اشکالات عمده وکتورهای ویروسی و غیرویروسی است. به طور کلی، در آزمایشگاه عمدتا هدفگذاری وابسته به افزایش رخنه عروق در تومور بوده، که اجازه تراوش و دسترسی به سلول‌های تومور را می‌دهد. علاوه بر این، تروپیسم به سمت هدف، ترواش در منطقه تومور و نفوذ ضعیف وکتورها به بافت تومور، مشکل اصلی وکتورها برای از بین بردن رسوبات تومور متاستاتیک است.
ناقلان سلول پتانسیل رفع این مشکلات را دارند. آن‌ها پایدار بوده و ویژگی هدفیاب‌های تومور را دارند، می‌توانند موضعی تجویز شوند، مثل تزریق داخل صفاقی یا داخل وریدی یا سیستمیک. در صورت استفاده از سلول‌های اتولوگ، آن‌ها توسط سیستم ایمنی پاکسازی نمی‌شوند. ماکروفاژها، سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان (MSC)، سلول‌های T، سلول‌های NK و ائوزینوفیل‌ها سلول‌هایی‌اند که به فیلتر کردن بافت تومور شناخته شدهاند. همچنین، سلول‌های تومور به خودی‌خود و طبیعی پتانسیل هدفیابی به سمت رسوبات تومور از طریق بدن را دارند. ماکروفاژها برای انتقال ژن‌های درمانی استفاده می‌شوند که دلیل آن توانایی عبور و مرور طبیعی آن به حوزه‌های اختلال نئوپلاستیک است. پالایش بیشتر در هدفگذاری این سلول‌ها با استفاده از پروتئین‌های رونویسی می‌تواند از بیان ترانسژن در جاهای دیگر بدن که ماکروفاژها به طور طبیعی سفر می‌کنند، جلوگیری کند.
مقاله‌ی مرتبط: وکتورهای ژن درمانی سرطان
سلول‌های T می‌توانند برای انتقال ژن‌های درمانی به بافت هدف استفاده شوند که به دلیل تواناییشان در گردش در بدن و دستگیری در بافت هدف است. سلول‌های T این مزیت را دارند که وکتورهایی که با شیوه‌ای خاص به آنتی‌ژن متصل می‌شوند، به داخل حمل می‌کنند. همچنین سلول T می‌تواند فعالیت‌های ضد توموری را با اثرات سایتوتوکسیکش فراهم کند. انفوسیت‌های رخنه شده در تومور (TIL) اولین نمونه‌های ناقل مبتنی بر سلول در ژن‌درمانی‌اند که با ژن‌های سایتوکاین منتقل می‌شوند.
سلول‌های پروژنیتور مزانشیمی از مغز استخوان (MSC) یا بافت چربی (PLA) پتانسیل گسترش در آزمایشگاه و افتراق به سویه‌های آدیپوژنیک، استئوژنیک، کاندروژنیک و میوژنیک را دارند. پروژنیتورهای مزانشیمی منتقل شده با لنتی‌ویروسها از بافت چربی، حتی بعد از افتراق به سویه آدیپوژنیک و استوژنیک، متحمل بیان ژن شدهاند. تغییرات بیشتر سلول‌های PLA انتقال یافته به خارج از آزمایشگاه به جای هدف قرار دادن بافت تومور از پتانسیل افتراق طبیعی، یک وسیله انتقال موثر برای انتقال ژن را فراهم می‌کند.
برخی دیگر از سلول‌ها مثل فیبروبلاست‌ها و سلول‌های آلوژنیک نیز به عنوان حامل‌های سلول برای وکتورهای ژن درمانی استفاده می‌شود. خواص هدفیابی به سمت رسوبات سلول‌های توموری، دلیلی است تا سلول‌های تومور بتوانند نماینده‌های خوبی برای هدف قرار دادن متاستازهای ایجاد شده باشند.
