Virale Vektoren haben sich als nützliche Hilfsmittel für eine immer größer werdende Zahl von Anwendungen in der Gentherapie aber auch in der Grundlagenforschung etabliert. In den letzten Jahren wurde die Weiterentwicklung dieser Vektoren von vielen Machbarkeits- und klinischen Studien vorangetrieben. Strategien um virale Vektoren so anzupassen, dass sie spezifische und individuelle Kriterien erfüllen, werden der Schlüssel zu ihrem weiteren Erfolg sein. Dies könnte zum Beispiel durch Ansteuern eines definierten Rezeptors und somit einen auf bestimmte Zelltypen begrenzten Gentransfer gewährleistet werden. Im ersten Teil dieser Dissertation wurden lentivirale Vektoren untersucht, die veränderte Glykoproteine des Masernvirus tragen, um die molekularen Ereignisse der Membranfusion während des Partikelzelleintritts besser zu verstehen. Im zweiten Teil stehen nicht-behüllte adeno-assoziierte virale Vektoren (AAV) im Fokus. Diese wurden so modifiziert, dass sie seltene Tumorzellen, die das epitheliale Zelladhäsionsmolekül (EpCAM) exprimieren, detektieren können. Der erste Schritt einer Masernvirusinfektion besteht in der durch das Hämagglutinin (H) vermittelten Anbindung an einen der natürlichen Rezeptoren. Es wird angenommen, dass dies Konformationsänderungen im Fusionsprotein (F) hervorruft, die dann das Einlagern des Fusionspeptids in die Zielzellmembran einleiten. Dieses Fusionsmodell wurde in der vorliegenden Arbeit hinterfragt, indem die Rezeptoranbindung und die Fusionshelferfunktion des H voneinander entkoppelt wurden. Hierfür wurden Mutationen im H eingeführt, die zu einer Verblindung für die natürlichen Rezeptoren führte. Stattdessen wurde ein artifizielles Rezeptoranbindungsprotein, welches spezifisch für Her2/neu ist, zusammen mit H und F in die Membran von pseudotypisierten lentiviralen Vektoren eingebaut. Überraschenderweise waren diese Partikel in der Lage sowohl in Her2/neu-positive SK-OV-3 als auch in CHO-Her2 Zellen einzudringen. Es konnte gezeigt werden, dass der Zelleintritt eine hoch-affine Rezeptoranbindung benötigte, pH unabhängig und grundsätzlich von der Anwesenheit von H und F abhängig war. H-spezifische monoklonale Antikörper so wie eine Mutation in H, welche die H/F Interaktion stört, blockierten den Zelleintritt. Die Vektorpartikel vermittelten stabilen und spezifischen Reportergentransfer in Her2/neu-positive humane Tumorzellen in vitro und in vivo und wiesen darüber hinaus eine erhöhte Infektiösität und höhere Titer als die konventionellen Her2/neu-Targetingvektoren auf. Zusätzlich wurden verschiedene andere Targetingliganden in diesem System getestet. Als Erweiterung des gegenwärtigen Masernviruszelleintrittmodells legen diese Daten nahe, dass Rezeptoranbindung des H für dessen Fusionshelferfunktion nicht benötigt wird. Der Kontakt zwischen Partikel und Zelle könnte ausreichend sein, um die Konformationsänderungen im H/F-Komplex hervorzurufen und die Membranfusion auszulösen. Ein erster Schritt zur Anwendung von AAV-Vektoren für die Detektion, Modifikation oder Eliminierung von seltenen Zellen, die EpCAM, einen Marker für zirkulierende Tumorzellen (CTC), exprimieren, war die Generierung von AAVs, die EpCAM-spezifische „designed ankyrin repeat proteins“ (DARPin) einbauen. Das DARPin Ec1 wurde auf der Kapsidoberfläche des AAV präsentiert und vermittelte spezifischen Gentransfer in EpCAM-positive Zelllinien, was durch Kompetitionsexperimente mit der extrazellulären Domäne von EpCAM bestätigt wurde. Die von EpCAM-AAV vermittelte Transduktion war eindeutig von der Rezeptordichte abhängig und außerdem in nicht-malignen, primären, EpCAM-positiven Zellen, sowohl ex vivo als auch in vivo, stark eingeschränkt. Des Weiteren konnte die Transduktionseffizienz von EpCAM-AAV durch die chromatographische Abtrennung von DARPin-defizienten AAV Partikeln, die bei der Vektorherstellung als Nebenprodukt entstehen, deutlich erhöht werden. Um das Potential von EpCAM-AAV zur Detektion von seltenen EpCAM-positiven Tumorzellen zu untersuchen, wurde eine geringe Anzahl von MDA-MB-453 Tumorzellen mit isolierten humanen „peripheral blood mononuclear cells“ (PBMCs) gemischt. Fast alle Tumorzellen wurden durch EpCAM-AAV transduziert, auch wenn sie nur 0.3% der Mischung ausmachten. Im nächsten Schritt wurde die Situation von CTCs im Vollblut nachgestellt. Auch wenn nur 150 Tumorzellen in 7.5 ml Blut vorhanden waren, konnten diese mit Hilfe von EpCAM-AAV nachgewiesen werden, was darauf schließen lässt, dass EpCAM-AAV zur Detektion von seltenen Tumorzellen verwendet werden kann. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren die Flexibilität und Vielseitigkeit des Rezeptortargetings von behüllten und nicht-behüllten viralen Vektoren. Die Tatsache, dass sowohl LVs als auch AAVs nicht nur als Gentherapievektor sondern auch für virologische Fragestellungen und Diagnoseverfahren verwendet werden können, unterstreicht, dass die Targetingsysteme für ein breites Spektrum von Anwendungen neue Möglichkeiten eröffnen.