Bioterapia odnosi się do wykorzystania różnych systemów w ludzkim ciele do zwalczania chorób i innych schorzeń. Na przykład immunoterapia wykorzystuje reakcje immunologiczne organizmu do walki z poważnymi chorobami, takimi jak rak. Inne przykłady obejmują terapię genową i terapię hormonalną. Wszystkie wykorzystują naturalnie występujące materiały do leczenia chorób.
Immunoterapia może działać na dwa sposoby. Pierwsza metoda wykorzystuje naturalne lub syntetyczne materiały do wywołania odpowiedzi immunologicznej lub wzmocnienia już występującej odpowiedzi. Jednym z typowych przykładów jest stosowanie większości szczepionek. W przypadku naturalnie występującej choroby, takiej jak polio, organizm ludzki jest często nieprzygotowany do radzenia sobie z atakiem komórek zakażonych wirusem. Powoduje to, że wirus na pewien czas lub na stałe przejmuje układ odpornościowy organizmu i powoduje poważne uszkodzenia lub śmierć osobnika. Drugie zastosowanie działa poprzez zatrzymanie odpowiedzi immunologicznej w pewnych stanach autoimmunologicznych, takich jak toczeń.
Aby wywołać odpowiedź immunologiczną bez tych konsekwencji, lekarze są w stanie wprowadzić do organizmu osłabioną lub zabitą wersję wirusa. Ponieważ wirus nie jest wystarczająco silny, aby spowodować jakiekolwiek rzeczywiste szkody, układ odpornościowy jest w stanie skutecznie go zniszczyć, wytwarzając silne przeciwciała. Jeśli ktoś, kto otrzymał szczepionkę, jest następnie narażony na tę samą chorobę, organizm ma już kilka przeciwciał, które ją wyprzedzają i zabijają, zanim zdąży wywołać objawy. Ta forma bioterapii uratowała miliony istnień ludzkich.
Hormonalne metody bioterapii polegają na wykorzystaniu hormonów, które naturalnie występują w organizmie, chociaż niektóre z hormonów stosowanych podczas terapii są wytwarzane syntetycznie. Na przykład u pacjentek z rakiem piersi męski hormon testosteron jest często używany do zmniejszania lub usuwania guzów. Estrogenową hormonalną terapię zastępczą stosuje się również u kobiet z ciężkimi objawami menopauzy.
Terapia genowa to kolejna forma bioterapii, w której zdrowe geny są wydobywane, a następnie wykorzystywane do zastępowania wadliwych w organizmie. Jest to zwykle stosowane w chorobach z defektami pojedynczego genu, takich jak anemia sierpowata. Chociaż proces ten był intensywnie dyskutowany, stosowanie terapii genowej przyniosło sukces w przypadku niektórych chorób. Trwają badania nad skutecznością i bezpieczeństwem terapii genowej, przede wszystkim dlatego, że stosowanie genetycznie zmodyfikowanych materiałów u ludzi może mieć niepożądane rezultaty.
W niektórych rzadkich przypadkach bioterapia może również odnosić się do wykorzystania żywych organizmów i zwierząt do leczenia choroby. Na przykład pijawki były używane, aby pomóc pacjentom z poważnymi uszkodzeniami skóry uniknąć amputacji. Kiedy skóra ulegnie uszkodzeniu i obumiera, na przykład w przypadku silnego odmrożenia lub infekcji, pijawki mogą być używane do zjadania martwych i chorych komórek skóry, aby mogła rosnąć nowa skóra. Inne przykłady tego rodzaju bioterapii obejmują wykorzystywanie psów do wykrywania raka za pomocą ich silnego zmysłu węchu oraz używanie jadu pszczelego do leczenia niektórych chorób neurologicznych.