Для выработки в организме-хозяине иммунного ответа против вирусной инфекции не нужен целый вирус, достаточно наличия одного или нескольких белков, которые расположены на его поверхности. Это и обеспечивают ДНК- вакцины. Они обычно представляют собой фрагмент ДНК, содержащий определенный ген, на котором в организме происходит синтез необходимого белка-антигена. Таким образом, вводится не белок-антиген, а продуцирующая его машина - ДНК. Конечный же результат тот же: появление в организме белка приводит к образованию белков-антител, направленных на его уничтожение.

Это направление называют "генетической иммунизацией", с ним связывают революционные изменения в вакцинации ближайшего будущего.

Для переноса ДНК в клетки с целью вакцинации нужны соответствующие переносчики (векторы), в качестве которых используются вирусы и бактерии. Опробировано уже более 20 различных ДНК- и РНК-содержащих вирусов, а также бактерий, в которые встраивают гены других опасных вирусов, а потом переносят в организм человека. Для этой цели используются вирус осповакцины, особенно ослабленный его вариант Анкара, а также вирусы fowlpox и саnаryрох, которые обладают способностью инфицировать клетки человека, но размножаться там не могут. Попав в клетку, рекомбинантный вирус обеспечивает работу вирусного гена, который он в себе несет. Организм в ответ на новый вирусный белок продуцирует соответствующие антитела. В результате создается защита против опасного вируса, который в организме не был, но ген которого присутствовал в безопасном вирусе-векторе.

Еще один вариант ДНК-вакцинации состоит в том, что небольшое число ДНК, кодирующей вирусные белки, без всякого вектора помещается на крошечные металлические частички-носители, которые выстреливаются "генетической пушкой", пробивающей кожу. Какое-то количество таких частиц при этом попадает в специальные дендритные клетки, расположенные под кожей. В них происходит синтез чужеродного вирусного белка, что приводит к появлению иммунной реакции организма на инфекционный агент.

Особенность "генетической иммунизации" заключается в том, что, используя в качестве действующего агента ДНК, можно легко регулировать уровень антигена, продолжительность и силу его действия. При обычной вакцинации антиген вводится в организм сразу в большой дозе и существует относительно недолго. В случае ДНК-вакцинации небольшие количества антигена синтезируются в организме внутриклеточно на протяжении длительного времени. Использование ДНК-вакцин может снять некоторые потенциальные недостатки старого поколения вакцин, изготовленных на основе живого ослабленного вируса - возможность патогенной инфекции и наличие побочных эффектов, связанных с хронической иммуностимуляцией.