病毒有多种形式，莱斯大学的生物工程师艾萨克·希尔顿长期以来一直着迷于那种不重写遗传密码就能控制细胞的病毒。
遗传学家、合成生物学家和细胞工程师希尔顿说:“一些非整合的表观DNA病毒已经进化出了复杂的方法，可以隐藏在人类免疫细胞内，而不会改变我们的DNA。”“这些类型的病毒可以以环状小染色体的形式存在，我们称之为插曲，其中一些病毒插曲可以在人的一生中默默地持续存在于人体免疫细胞中。”
除了帮助病毒躲避免疫系统之外，这些圆圈还可以产生病毒用来劫持宿主细胞并改变其行为的分子。但正如它们的名字所暗示的那样，非整合片段DNA病毒在没有对宿主基因组进行永久性改变的情况下完成了它们的接管。希尔顿说，从工程师的角度来看，编程免疫细胞行为并在不再有用或必要时安全地删除编程的能力“使这些病毒在基因和细胞治疗平台上非常有吸引力”。
这就是为什么他与贝勒医学院免疫学家和传染病专家安德鲁·迪纳尔多博士合作，为细胞和基因治疗创造一个新的平台技术。该项目由美国国立卫生研究院颁发的著名开拓者奖资助。
他说:“我们知道这些病毒可以进入人类细胞，并利用遗传电路暂时重新连接它们，以平衡细胞行为，从而使病毒受益。”“重新利用这些机制将为基因和细胞治疗的工具包增加有价值的技术，因为对我们的遗传密码的永久破坏有时会导致不可预测的和不良的结果。”
希尔顿的团队想要展示的是，他们可以利用一些病毒电路来设计控制元件和可互换模块，并以合成环状DNA的形式将它们传递到人类免疫细胞中。
希尔顿说:“我们希望了解设计规则，使研究人员能够严格、安全地控制染色体外DNA(即不在我们基因组中的DNA)在人类细胞中的行为。”这项为期三年的项目由国家生物医学成像和生物工程研究所资助。
他说:“我们还希望利用安全和完善的测试平台系统来构建感知和反应模块，并控制免疫细胞对药物或其他环境线索的治疗功能。”“这些类型的系统可以为在不破坏任何自然人类DNA的情况下可预测地改造人类细胞的新方法奠定基础。”
这项技术建立在目前的基因疗法的基础上，即用“驯服”的病毒向细胞传递遗传有效载荷。驯服的病毒，一开始对人类无害，也被编程为无法复制。希尔顿说，设计这样的病毒来传递非永久性的插曲程序可能有独特的优势。
希尔顿说，下一代细胞疗法向免疫细胞传递非永久性编程，可以作为诊断试剂、药物生产工厂或防御多种疾病的哨兵。如果生物工程师能够找到以“正交”方式传递大型遗传有效载荷的方法，这些技术可能会发挥最大的作用，这意味着它们不会干扰细胞的日常工作。
希尔顿说:“我们希望为生物医学科学家和临床医生提供新的工具，以精确控制人类细胞中大量的治疗性基因有效载荷。”“使用染色体外遗传电路可以产生强大的基因表达输出，以及更可预测和更安全的细胞编程，这将是利用细胞来纠正人类疾病的一大步。”
