В даний час інтенсивно розробляються вакцини з плазмідних ДНК, що кодують протективного антигени збудників інфекційних хвороб. Така ДНК, введена тварині, проникає в ядро клітини, тривалий час існує поза хромосом без реплікації, транскрибується і експрессірует відповідні антигени, що викликають в організмі щепленого формування імунітету. ДНК-вакцини зберігаються в організмі 3-4 тижні. За цей час ДНК-вакцина індукує Т-і В-клітинний імунітет, проте багато механізмів розвитку імунної відповіді на ДНК-вакцини залишаються вивченими.
Найбільш поширеним способом введення ДНК-вакцини є внутрішньом'язово, тому вважається, що ДНК-вакцина проникає в м'язову клітку. Разом з тим, м'язова клітина слабо експрессірует продукти генів ГКГ класів I і II, які необхідні для подання антигену Т-клітинам. Вийшовши з м'язової клітини, антиген повинен знайти допоміжні клітини (макрофаги, дендритні клітини і ін.), Які мають сильну антиген-презентируют здатністю.
Ймовірно, ДНК-вакцина може проникати безпосередньо в макрофаг або дендритну клітку, в яких існують хороші умови для утворення комплексів антигену з продуктами генів ГКГ та подання цих комплексів Т-хелперів і цитотоксическим Т-лімфоцитам. Цей процес може відбуватися в ділянці ін'єкції ДНК-вакцини і в регіонарних лімфатичних вузлах та інших лімфоїдних органах, куди антиген надходить швидко після його введення.
Для приготування ДНК-вакцини можна використовувати суміш ДНК, яка забезпечує утворення різних антигенів проти однієї або (теоретично) проти кількох інфекцій.
ДНК-вакцини можуть бути отримані у великій кількості, вони стабільні і позбавлені інфекційних агентів. Перспективним напрямком є розробка багатокомпонентних вакцин, що містять дві або кілька плазмідних форм, які кодують різні антигени, цитокіни або інші біологічно активні молекули.
При імунізації людей звичайної рекомбінантної вакциною проти гепатиту В у певної частини вакцинованих не утворюються циркулюючі антитіла навіть після повторної вакцинації. ДНК-вакцина проти гепатиту В, введена в ліпосоми або в суміші з интерлейкином-2, здатна подолати таку рефракторная у вакцинованих. Відомо також, що вакцини, особливо живі вакцини, викликають у новонароджених слабка імунна відповідь у зв'язку з присутністю у них материнських антитіл. У дослідах на новонароджених шимпанзе і мишах показано, що ДНК-вакцини здатні індукувати клітинний імунітет на тлі материнських антитіл або антитіл, введених ззовні.
На тварин вивчені вакцини з ДНК вірусів набутого імунодефіциту людини, грипу, сказу, лимфоцитарного хоріоменінгіту, гепатитів В і С, простого герпесу, папіломатозу, а також збудників малярії, лейшманіозу, туберкульозу. На стадії клінічних випробувань знаходиться ДНК-вакцина проти малярії, ВІЛ-інфекції, грипу, гепатиту В.
Проблеми безпеки при розробці вакцин з плазмідної ДНК є найбільш важливими.
Перш за все слід виключити онкогенную небезпека. Ще недостатньо вивчено, чи може вводиться ДНК вбудовуватися в геном клітини людини і викликати мутагенний ефект.
Тривала експресія антигену може викликати імунопатологічні реакції. Освіта антигену в організмі може тривати понад місяць. Це може привести до розвитку різних форм імуно-супресії та інших патологічних явищ.
Використання генів, що кодують цитокіни або інші костімулірующіе молекули, являє собою певний ризик. Призначенням таких медіаторів, що утворюються in situ завдяки введенню додаткових плазмідних ДНК, є посилення імунної відповіді до ДНК-вакцини. Разом з тим, деякі цитокіни в високих концентраціях можуть викликати різні форми патології. Наприклад, інтенсивне утворення про запальних цитокінів може спровокувати тривалий запальний процес.
Чужорідна ДНК може викликати утворення анти-ДНК-антитіл, які в силу перехресних властивостей здатні індукувати різні форми аутоагресії і іммунопатологіі.
Сам експресуватися антиген може володіти побічним біологічною дією.
У доклінічних випробуваннях при введенні ДНК-вакцини тваринам необхідно вивчити розподіл плазмідної ДНК, тривалість її присутності в організмі і ступінь ризику інтеграції ДНК в геном клітини. У дослідженнях на тваринах і людях слід з'ясувати можливість утворення анти-ДНК-антитіл і антитіл до домішкам вакцини.
Контроль ДНК-вакцини на виробництві повинен здійснюватися на 3-х рівнях: вхідний контроль сировини, контроль продукції на різних етапах виробництва і контроль кінцевого продукту. Не всі методи, що застосовуються для контролю зразків ДНК-вакцин при їх розробці, повинні використовуватися для контролю серій вакцин. Обов'язковими є контроль на ідентичність, ступінь очищення, активність, стерильність, пірогенність. При встановленої кореляції результатів контролю вакцини in vivo і in vitro можуть застосовуватися методи in vitro, при цьому необхідно використовувати відповідні референс-препарати.
Вакцини можна отримувати не тільки з ДНК, але і з РНК. Такі вакцини більш безпечні щодо бластогенного ефекту, проте вони нестабільні і викликають короткочасний імунітет. Виробництво РНК-вакцини більш трудомістке.