Historiskt var vacciner först baserade på försvagade eller inaktiverade versioner av levande virus, men de hade några nackdelar. I vissa fall kan till exempel det försämrade viruset återgå till ett aktivt virus och orsaka den sjukdom som den utformades för att bekämpa. Moderna framsteg inom genetik och rekombinant DNA, eller rDNA, teknik har gjort det möjligt för forskare att skapa vacciner som inte längre har potential att orsaka sjukdom. Tre olika typer av preparat baserade på rDNA-teknik används för djur och mänskliga vaccinationer.

Genetiskt modifierade virus

Forskare har använt rDNA-teknik för att genetiskt modifiera levande virus så att de fortfarande kan framkalla en immun svar, men inte patogen. Detta kräver att man vet vilka gener i viruset är associerade med virusreplikation och därefter raderar eller knackar ut dessa gener. Ett genetiskt modifierat virus som inte längre kan replikera har fortfarande ytproteiner eller antigener som erkänns vara främmande för värden, vilket främjar ett immunsvar mot det modifierade viruset.

Rekombinanta virusproteiner

För de virus som proteinet eller antigenet som inducerar immunsvaret är känt kan det virala DNA som kodar för det specifika proteinet isoleras, klonas och används för att framställa virusprotein i ett provrör. Stora mängder viralt protein syntetiserat från det klonade DNA renas sedan och används som vaccinet. Syntetiserat protein från klonat DNA, eller en uppsättning virusproteiner som används för immuniseringar, kallas rekombinanta inaktiverade vacciner.

Genetiska vacciner

Genetiska vacciner består av avtagna bitar av viralt DNA som är konstruerade för att initiera uttrycket av ett proteinantigen som är specifikt för sjukdomen efter injektion i djuret som genomgår vaccination. Dessa små virala DNA-bitar injiceras under huden, varefter värdcellerna tar upp DNA. DNA-mallen är translaterad och virala proteiner tillverkas i värdcellerna. Värdens immunsystem reagerar är om det har blivit utsatt för själva sjukdomen och försöker bekämpa det genom att göra antikroppar mot de nyligen syntetiserade virala proteinerna.

Överväganden

Trots alla vacciner som utvecklats genom rDNA-teknik , infektionssjukdomar hos djur och människor fortsätter att vara ett globalt problem. Selektivt tryck och naturligt urval leder till evolutionära förändringar i virus som följaktligen producerar nya stammar som nuvarande vacciner inte längre kan bekämpa. Det finns också virus för vilka vacciner inte existerar eftersom de fortfarande är dåligt förstådda. Framsteg inom bioteknik och storskaliga insatser av Viral Genomes Project vid National Center for Biotechnology Information, National Institutes of Health, har lett till sekvensering av mer än 1200 olika virusgener. Ett genom är den fullständiga uppsättningen gener som finns i en given organism. Detta pågående sekvenseringsinitiativ ger forskare ny genetisk information som möjligen kommer att göra det lättare att utveckla nya vacciner genom rDNA-teknik.