Des essais cliniques de thérapie génique ont été menés pour les pathologies respiratoires héréditaires monogéniques telles que la mucoviscidose et le déficit en 1-antitrypsine. Depuis la découverte du gène cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), plus de 300 patients atteints de la mucoviscidose ont été inclus dans une trentaine de protocoles cliniques de thérapie génique. Cependant aucun essai n'a démontré un effet thérapeutique clinique, et sur le plan biologique, l'expression du gène CFTR s'est révélée transitoire et les efficacités de transfert de gène relativement faibles. Des résultats analogues ont été obtenus pour l'unique essai clinique de thérapie génique du déficit en 1-antitrypsine. Ces résultats s'expliquent à la fois par l'absence de vecteur de transfert de gène « idéal » et par la complexité de la physiopathologie de ces maladies pour lesquelles de nombreuses questions restent posées : quelles sont les cellules cibles de cette stratégie ? Combien de cellules cibles doivent être corrigées par thérapie génique ? Comment caractériser l'efficacité thérapeutique de la correction génique ? La thérapie génique est également une stratégie développée pour le traitement des maladies respiratoires acquises telles que les cancers bronchiques. Plusieurs cas spectaculaires de régression tumorale complète ou partielle ont été observés mais restent pourtant difficiles à expliquer. Une alternative thérapeutique est envisagée : la thérapie cellulaire. Dans le cas de la mucoviscidose comme pour d'autres maladies dégénératives, il faut avoir recours à des cellules capables de coloniser les zones endommagées et de remplir la fonction des cellules perdues. De par leur capacité d'autorenouvellement et leur pouvoir de différenciation, les cellules souches peuvent jouer un rôle clé dans cette stratégie. Leur potentiel de différenciation in vitro en différents types de cellules épithéliales pulmonaires a bien été décrit et encourage le développement de cette stratégie pour les pathologies respiratoires.