Mit dem Begriff der In-utero-Gentherapie (auch fetale Gentherapie oder pränatale Gentherapie) wird die Idee bezeichnet, somatische Gentherapien bereits vorgeburtlich am Embryo anzuwenden, um genetisch bedingte Erkrankungen zu verhindern. Ein Konzept stammt von dem Arzt und Humangenetiker Charles Coutelle. Diesem zufolge hat der intrauterine (d. h. der innerhalb der Gebärmutter (Uterus) stattfindende) Gentransfer gewisse Vorzüge gegenüber einer postnatalen Behandlung. So wird beispielsweise angenommen, dass der Embryo bzw. Fetus die rekombinante DNA besser aufnimmt als ein geborenes Kind, womit eine lebenslang andauernde Produktion des therapeutischen Genprodukts erreicht werden könnte. Auch geht man davon aus, dass es durch diese Behandlungsmethode zu wesentlich geringeren Immunreaktionen gegen Vektor und Genprodukt kommt. 

Andererseits birgt ein solches Verfahren gewisse Risiken, wie z. B. das Risiko von Infektionen, einer Auslösung vorzeitiger Wehen und von Fehlgeburten. Zudem kann eine unerwünschte Keimbahnbeeinflussung nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden. Es sind also nicht nur Risiken für das austragende Elternteil und den Fetus selbst denkbar, sondern auch für mögliche nachkommende Generationen. 

Die Etablierung einer solchen Behandlungsmethode erfordert darüber hinaus die Forschung an menschlichen Embryonen. Umstritten ist, unter welchen Bedingungen es zu rechtfertigen wäre, Embryonen zu Objekten entsprechender Experimente zu machen. Bisher wurde dieser Therapieansatz nur am Tiermodell erforscht. In Anbetracht der Risiken und Unsicherheiten stellt die pränatale Gentherapie zurzeit noch keine Behandlungsalternative dar.