Rak (nowotwór) to choroba która w dzisiejszych czasach występuje coraz częściej i zbiera coraz większe żniwo śmierci. Pomimo zaawansowanych badań i rozwoju medycyny wciąż nie znamy dokładnego mechanizmu powstawania nowotworów, nie ma także jednego lekarstwa lub terapii, która prowadziłaby do całkowitego wyleczenia. Jedna z teorii, którą zaproponowano już w 1911 roku (Rous), ale rozwinięto w latach osiemdziesiątych mówi, że w powstawaniu pewnych typów raka mogą brać udział wirusy. Teoria ta zdaje się znajdować potwierdzenie w badaniach naukowych, dlatego warto się jej przyjrzeć dokładniej.
Wirusy, które mogą powodować raka nazywane są rakotwórczymi lub onkowirusami. Wyróżniamy dwie grupy takich wirusów: retrowirusy (posiadające RNA jako materiał genetyczny), oraz wirusy zawierające kwas DNA. Większość wirusów rakotwórczych należy do tej drugiej grupy. Do najgroźniejszych zaliczamy wirus zapalenia wątroby typu B, wirus brodawczaka oraz wirus Epsteina-Barra. Ten ostatni używany jest także w biotechnologii do sztucznego wywoływania transformacji nowotworowej w komórkach hodowanych in vitro np. w celach badawczych. Mechanizm działania tych kancerogennych patogenów polega na zainfekowaniu prawidłowej komórki, a następnie wykorzystaniu jej maszynerii do produkcji własnych cząsteczek DNA i białek. Mogą w ten sposób aktywować geny odpowiedzialne za zamianę komórki zdrowej w nowotworową.
Drugą grupą onkowirusów są retrowirusy. Ich materiał genetyczny zapisany jest w postaci kwasu RNA, dlatego do namnożenia w komórkach gospodarza potrzebują specjalnego enzymu, odwrotnej transkryptazy, który przepisuje RNA na DNA. Zwierzęce retrowirusy rakotwórcze można podzielić na ostre i łagodne. Wszystkie zawierają trzy ważne dla nich geny: pol (kodujący wspomnianą już odwrotną transkryptazę), gag (kodujący białka strukturalne) oraz env (białka otoczki wirusowej). Retrowirusy ostre zawierają ponadto geny onc, należące do grupy onkogenów (powodujących nowotwory). Wywoływanie raka przez wirusy może polegać na wbudowaniu się ich genomu w genom gospodarza i wywołanie w ten sposób tzw. mutacji insercyjnej. Tak właśnie działają wirusy łagodne. Posiadają one długi okres latencji (utajenia, po wbudowaniu się w chromosom gospodarza), mają także znacznie wyższą częstość mutacji rekombinacyjnych w stosunku do retrowirusów niepatogennych. Wirusy ostre też mogą wywoływać nowotwory poprzez mutagenezę insercyjną, jednak kodowane przez nie onkogeny prowadzą do ekspresji dużej ilości białek kancerogennych i przyspieszają proces nowotworzenia. Charakterystyczne dla tych wirusów są braki w niektórych fragmentach własnych genów, przez co nie mogą one się replikować bez obecności dodatkowego wirusa wspomagającego. Wyjątkiem jest wirus mięsaka Rousa, atakujący ptaki. Onkogenem kodowanym w jego genomie jest protoonkogen v-src. Nie ma on żadnej ważnej funkcji, jednak po przekształceniu z protoonkogenu do funkcjonalnego genu może produkować białko o nietypowych aktywnościach. Gdy dostanie się on pod kontrolę silnego promotora i sekwencji wzmacniających ekspresję (tzw. enhancerów) może prowadzić do szybkiego wywołania raka.
