Historisch gezien waren vaccins voor het eerst gebaseerd op verzwakte of geïnactiveerde versies van levende virussen, maar deze hadden enkele nadelen. In sommige gevallen kan het aangetaste virus bijvoorbeeld terugkeren naar een actief virus en de ziekte veroorzaken waarvoor het is ontworpen om te vechten. Moderne ontwikkelingen in de genetica en recombinant DNA of rDNA-technologie hebben wetenschappers in staat gesteld om vaccins te maken die niet langer het potentieel hebben om een ​​ziekte te veroorzaken. Drie verschillende soorten preparaten op basis van rDNA-technologie worden gebruikt voor vaccinaties tegen dieren en mensen.

Genetisch gemodificeerde virussen

Wetenschappers hebben rDNA-technologie gebruikt om levende virussen genetisch te wijzigen, zodat ze nog steeds een immuunsysteem kunnen opwekken reactie, maar niet pathogeen zijn. Dit vereist weten welke genen in het virus geassocieerd zijn met virale replicatie en vervolgens die genen verwijderen of eruit stoten. Een genetisch gemodificeerd virus dat niet langer kan repliceren, heeft nog steeds oppervlakte-eiwitten of antigenen die als vreemd voor de gastheer worden beschouwd, waardoor een immuunrespons op het gemodificeerde virus wordt bevorderd.

Recombinante virale eiwitten

voor die virussen waarin het eiwit of antigeen dat de immuunrespons induceert bekend zijn, het virale DNA dat codeert voor dat specifieke eiwit kan worden geïsoleerd, gekloneerd en gebruikt om viraal eiwit in een reageerbuis te maken. Grote hoeveelheden van viraal eiwit gesynthetiseerd uit het gekloneerde DNA wordt vervolgens gezuiverd en gebruikt als het vaccin. Gesynthetiseerd eiwit van gekloneerd DNA, of een reeks virale eiwitten die voor immunisaties worden gebruikt, worden recombinante geïnactiveerde vaccins genoemd.

Genetische vaccins

Genetische vaccins bestaan ​​uit gestripte stukken viraal DNA die zijn ontworpen om de expressie te initiëren van een eiwitantigeen dat specifiek is voor de ziekte na injectie in het dier dat een vaccinatie ondergaat. Deze kleine virale DNA-stukjes worden onder de huid ingespoten, waarna de gastheercellen het DNA opnemen. De DNA-matrijs wordt getranslateerd en virale eiwitten worden gemaakt in de gastheercellen. Het immuunsysteem van de gastheer reageert als het is blootgesteld aan de ziekte zelf en het probeert te bestrijden door antilichamen te maken tegen de nieuw gesynthetiseerde virale eiwitten.

Overwegingen

Ondanks alle vaccins die zijn ontwikkeld via rDNA-technologie infectieziekten bij dieren en mensen blijven een wereldwijd probleem. Selectieve druk en natuurlijke selectie leiden tot evolutionaire veranderingen in virussen die bijgevolg nieuwe stammen produceren die de huidige vaccins niet langer kunnen bestrijden. Er zijn ook virussen waarvoor vaccins niet bestaan ​​omdat ze nog steeds slecht worden begrepen. Vooruitgang in de biotechnologie en grootschalige inspanningen van het Viral Genomes Project bij het National Center for Biotechnology Information, National Institutes of Health, hebben geleid tot de sequentiebepaling van meer dan 1.200 verschillende virale genomen. Een genoom is de volledige reeks genen die in een bepaald organisme wordt aangetroffen. Dit doorlopende sequencing-initiatief geeft wetenschappers nieuwe genetische informatie die het mogelijk kan maken om nieuwe vaccins te ontwikkelen via rDNA-technologie.