Historiskt sett baserades vacciner först på försvagade eller inaktiverade versioner av levande virus, men dessa hade vissa nackdelar. I vissa fall, till exempel, kan det nedsatta viruset återgå till ett aktivt virus och orsaka den sjukdom som det var tänkt 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 beredningar baserade på rDNA-vaccineteknik används för djur- och människovaccinationer.
Genmodifierade virus
Forskare har använt rDNA-vaccinteknik för att genetiskt modifiera levande virus så att de fortfarande kan framkalla ett immunsvar men inte vara patogena. Detta kräver att man vet vilka gener i viruset som är associerade med viral replikering och därefter tar bort eller slår 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 virala proteiner
För de virus där proteinet eller antigenet som inducerar immunsvaret är känt, viralt DNA att koder för det specifika proteinet kan isoleras, klonas och användas för att göra viralt protein i ett test rör. Stora mängder viralt protein syntetiserat från det klonade DNA renas sedan och används som vaccin. Syntetiserat protein från klonat DNA, eller en uppsättning virusproteiner som används för immuniseringar, kallas rekombinanta inaktiverade vacciner.
Tips
Var noga med att undvika den vanliga stavade och missbrukade termen: liggande DNA
Genetiska vacciner
Genetiska vacciner består av avskalade bitar av viralt DNA som är konstruerade för att initiera uttryck 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 översätts och virala proteiner tillverkas i värdcellerna. Värdens immunsystem reagerar är om den utsatts för själva sjukdomen och försöker bekämpa den genom att skapa antikroppar mot de nyligen syntetiserade virala proteinerna.
Tips
Vaccinedefinition: Ett ämne som införs i kroppen för att främja produktionen av antikroppar och ge resistens mot en sjukdom.
Andra överväganden
Trots alla vacciner som utvecklats genom rDNA-teknik fortsätter smittsamma sjukdomar hos djur och människor 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 finns eftersom de fortfarande är dåligt förstådda. Framsteg inom bioteknik och omfattande insatser från Viral Genomes Project vid National Center for Bioteknikinformation, National Institutes of Health, har lett till sekvensering av mer än 1200 olika virala genomer. Ett genom är den kompletta uppsättningen gener som finns i en viss organism. Detta pågående sekvenseringsinitiativ ger forskare ny genetisk information som potentiellt kommer att göra det lättare att utveckla nya vacciner genom rDNA-teknik.