此法機理可概括為病毒導向酶的藥物前體治療（virus directed enzyemeprodrug therapy，VDEPT），即用反轉錄病毒載體的外源基因轉移到細胞內。該基因編碼一種酶，此酶可將一種無害的藥物前體轉變為細胞毒素復合物。帶有這一基因的病毒載體只在特殊組織或腫瘤細胞中而不在正常細胞中表達。例如，胞嘧啶脫氨酶（cytosine deaminase）可將無害的5－氟胞嘧啶（5-fluorocytosine，5-FC）轉變為細胞毒素5－氟胞嘧啶（5-fluorocytosine，5-FC）。此病毒可感染正常細胞和癌細胞，但將該酶基因連接到一種“分子開關”后，則只能在腫瘤細胞中表達。Sikora等設計一個“嵌合小基因（chimeric minigene）”，即將酶基因連接到erbB2基因啟動子的下游，此啟動子活性增強，使erbB2在乳腺癌細胞中過度表達。此時，藥物5－FC注入細胞后即轉變為5－FU而致癌細胞死亡。而當5－FC給予含有此嵌合基因卻無erbB2表達的細胞時，亦無藥物前體活性。這一基因治療的新策略，可有可能使人對腫瘤等不同疾病進行基因治療。
已批準治療的病例約120例，其中約110例為腫瘤，遺憾的是，除黑色素瘤有些苗頭外，全都未能成功。治療了10余例單基因病，除ADA缺乏癥和乙型血友病有一定療效外，其余都還在實驗階段。但人們再也不懷疑基因治療不僅可能辦到，而且指日可待。