Während der letzten Jahre wurden bedeutende Fortschritte im Bereich der Gentherapie erzielt, was durch mehrere erfolgreich durchgeführte klinische Studien, die zu therapeutischen Verbesserung für die Patienten führten, sowie durch die erste Markteinführung eines Adeno-assoziierter Virus (AAV) Vektor basierten Therapeutikums bestätigt wurde. Vor allem lentivirale und AAV Vektoren stellen vielversprechende Hilfsmittel für den Gentransfer dar. Sie wurden stetig weiterentwickelt, um deren Sicherheit und Effizienz zu gewährleisten. Eine Strategie, die viralen Vektoren anzupassen, ist das sogenannte Rezeptortargeting, das den Gentransfer nur in Zellen, die einen definierten Rezeptor exprimieren, ermöglicht. Der erste Teil dieser Dissertation vergleicht lentivirale und AAV Targetingvektoren, die an den Zielrezeptor Her2/neu, ein Oberflächenprotein, das in vielen Tumorzelltypen überexprimiert ist, binden. Dieser direkte Vergleich zeigt Einblicke in Leistung, Verteilung und Anwendbarkeit von zielgerichteten lentiviralen und AAV Vektoren. Der zweite Teil dieser Arbeit untersucht das Potential eines zielgerichteten lentiviralen Vektors Gene in hämatopoetische Stammzellen (HSZ) einzuschleusen. Der Gentransfer erfolgt nach Bindung an das Oberflächenprotein CD105 und untersucht dabei gleichzeitig, ob CD105 ein Oberflächenmarker für humane lang-zeit repopulierende HSZ ist. Lentivirale und AAV Vektoren, die über die Bindung an den Rezeptor Her2/neu Gentransfer vermitteln, waren vor Beginn dieser Arbeit generiert und charakterisiert worden (Münch et al., 2011; Münch et al., 2013). Durch die Präsentation des gleichen Targetingliganden auf der Vektoroberfläche binden beide Vektortypen an den gleichen Zielrezeptor, was einen direkten Vergleich beider Vektortypen in vitro und in vivo ermöglicht. Zunächst wurden funktionale, genomische und physische Titer von Her2-LV und Her2-AAV Vektorstocks nebeneinander bestimmt, sodass eine genaue Normalisierung beider Vektortypen ermöglicht wurde. Die Her2-LV Vektorstocks beinhalteten mehr Genomkopien, allerdings enthielten Her2-AAV Vektorstocks mehr funktionale Partikel pro Genomkopien. Daher waren etwa 10-fach mehr Genomkopien des Her2-LV als des Her2-AAV in einem subkutanen Tumormausmodell nötig, um eine effiziente Genexpression zu erreichen. Die Analyse der Vektorverteilung kurze Zeit nach intravenöser Vektorinjektion zeigte, dass der nicht behüllte Her2-AAV länger im Blut zirkuliert als Her2-LV. Während der ersten 24 Stunden nach Vektorgabe konnte keine Akkumulation von Her2-AAV Partikeln im Zielgewebe beobachtet werden. Wegen ihrer Fähigkeit, das Transgen in das Genom der Zielzelle zu integrieren, sind lentivirale Vektoren der präferierte Vektortyp für die Modifikation von HSZ. So kann das gesamte hämatopoetische System mit Zellen rekonstituiert werden, die das korrigierte Gen tragen. Echte HSZ besitzen die Fähigkeit sich selbst zu erneuern und sind gleichzeitig in der Lage, in alle hämatopoetischen Zellen auszudifferenzieren. Diese Stammzellen können anhand von bestimmten Oberflächenproteinen identifiziert werden. In Mäusen konnte CD105 als ein Rezeptor bestimmt werden, der auf unreifen, lang-zeit repopulierenden HSZ zu finden ist. In dieser Arbeit wurde bestätigt, dass humanes CD105 auf 30-80% der humanen CD34+ Zellen exprimiert wird. Anschließend wurden CD34+ Zellen mit einem lentiviralen Vektor transduziert, der an den humanen CD105 Rezeptor (CD105-LV) der Zielzellen bindet, und in NOD-scid IL2Rγ-/- Mäuse transplantiert. In allen humanen hämatopoetischen Linien im Knochenmark, Milz und Blut wurde eine langfristig stabile Expression des Reportergens nachgewiesen. In einem Kompetitionsexperiment konnte außerdem gezeigt werden, dass CD34+ Zellen, die mit CD105-LV transduziert wurden, in Knochenmark und Milz einen höheren Transplantationserfolg zeigten als Zellen, die mit einem konventionellen nicht ziel-gerichteten lentiviralen Vektor transduziert wurden. Dies bestätigt CD105 als Marker für primitive HSZ, die eine hohe Repopulationseigenschaft besitzen. Die Daten, die in dieser Arbeit gezeigt werden, verdeutlichen das Potential von Vektoren, mittels Rezeptortargeting Zellsubpopulationen zu markieren und zu verfolgen, was eine Identifikation von neuen Markern auf spezifischen Zellpopulationen ermöglicht. Des Weiteren demonstriert diese Arbeit die Möglichkeit, verschiedene virale Vektortypen, die den gleichen Zelleintrittsrezeptor verwenden, zu vergleichen.