Генная терапия первичных форм иммунной недостаточности заключается во введении нормального гена в изолированные клетки больных in vitro и реинфузии этих клеток пациенту. В 1990 г. в Национальном институте здоровья (США) впервые были успешно осуществлены пересадки гена аденозиндеаминазы детям с первичным иммунным дефицитом, обусловленным отсутствием этого фермента в лимфоцитах. В качестве клеток-мишеней для пересадки гена используют лейкоциты периферической крови, фибробласты кожи, выращенные в культуре клеток, гепатоциты, полученные путем оперативного вмешательства или пункционной биопсии, а также клетки костного мозга. Нормальные гены вводят в клетки с помощью векторов, которыми служат непатогенные ретровирусы или аденовирусы, позволяющие встраивать пересаженный ген в структуру ДНК клеток реципиента. В последние годы разработана технология введения нормальных генов путем лазерной микроинъекции и в липосомах. Тем не менее сроки катамнестического анализа случаев генной терапии иммунного дефицита недостаточны для окончательного заключения об эффективности этой технологии. Кроме того, средняя продолжительность экспрессии пересаженного гена составляет три года, следовательно, теоретически требуются повторные трансфекции.