預防傳染病的標準疫苗由被殺死或減弱的病原體或這些微生物的蛋白質組成。治療癌症的疫苗也依賴於蛋白質。相比之下，一種有望在醫學領域取得重大進展的新型疫苗由基因組成。基因組疫苗有望提供許多優勢，包括在寨卡病毒或埃博拉病毒等病毒突然變得更具毒性或傳播範圍更廣時，能夠快速生產。它們已經經歷了數十年的研發，但現在已有數十種進入臨床試驗階段。
大多數疫苗的工作原理是教導免疫系統識別敵人。它們透過傳遞死亡或減弱的病原體來實現這一目的；免疫系統識別出病原體表面某些稱為抗原的蛋白質片段是外來的，並準備在下次遇到它們時猛撲上去。（許多現代疫苗僅傳遞抗原，而去除病原體。）為了治療癌症，醫生可能會傳遞其他增強免疫反應的蛋白質。這些蛋白質可以包括免疫系統自身的制導導彈——抗體。
基因組疫苗的形式是編碼所需蛋白質的DNA或RNA。注射後，基因進入細胞，然後細胞大量生產所選蛋白質。與在細胞培養或雞蛋中生產蛋白質相比，生產遺傳物質應該更簡單且成本更低。此外，單一疫苗可以包含多種蛋白質的編碼序列，並且如果病原體發生突變或需要新增特性，可以輕鬆更改。例如，公共衛生專家每年都會修訂流感疫苗，但有時他們選擇的疫苗與流感季節到來時流行的病毒株不匹配。未來，研究人員可以對流行的病毒株的基因組進行測序，並在幾周內生產出更匹配的疫苗。基因組學還使一種被稱為被動免疫轉移的疫苗接種方法有了新的轉機，在這種方法中，傳遞的是抗體而不是抗原。科學家現在可以識別對病原體具有抵抗力的人，分離出提供該保護的抗體，並設計一個基因序列，誘導人的細胞產生這些抗體。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
考慮到這些目標，美國政府、學術實驗室以及大大小小的公司都在追求這項技術。一系列測試安全性和免疫原性的臨床試驗正在進行中，包括針對禽流感、埃博拉病毒、丙型肝炎、艾滋病毒以及乳腺癌、肺癌、前列腺癌、胰腺癌和其他癌症。並且至少有一項試驗正在研究療效：美國國立衛生研究院已經開始了一項多中心臨床試驗，以瞭解DNA疫苗是否可以預防寨卡病毒。
與此同時，研究人員正在努力改進這項技術——例如，透過尋找更有效的方法將基因匯入細胞，以及提高疫苗在高溫下的穩定性。口服給藥在醫療人員稀缺的地方將很有價值，但不太可能在短期內可行，但是鼻腔給藥作為一種替代方法正在研究中。人們對任何剩餘的障礙都能夠解決持樂觀態度。