Onkolytische Viren, d. h. gentechnisch modifizierte Viren meist aus der Adenoviren- oder der Herpes-Gruppe könnten Tumorzellen selektiv angreifen. Sie könnten mit Checkpoint-Inhibitoren, CAR-T oder anderen Immunmodulatoren kombiniert werden. Die Schwierigkeiten entstehen durch Heterogenität der Hirntumoren, durch die die Blut-Hirn-Schranke, durch antivirale Immunität mancher Tumoren, und im Rahmen einer Immunreaktion-schwächender Tumorumgebung. Es gibt dennoch zahlreiche Ansätze in diesem Bereich, von denen 2020 einige das Stadium der klinischen Studie an Patienten erreicht hatten.