Third-Generation Vaccines: Features of Nucleic Acid Vaccines and Strategies to Improve Their Efficiency

Abstract

Gene immunization comprises mRNA and DNA vaccines, which stand out due to their simple design, maintenance, and high efficacy. Several studies indicate promising results in preclinical and clinical trials regarding immunization against ebola, human immunodeficiency virus (HIV), influenza, and human papillomavirus (HPV). The efficiency of nucleic acid vaccines has been highlighted in the fight against COVID-19 with unprecedented approval of their use in humans. However, their low intrinsic immunogenicity points to the need to use strategies capable of overcoming this characteristic and increasing the efficiency of vaccine campaigns. These strategies include the improvement of the epitopes’ presentation to the system via MHC, the evaluation of immunodominant epitopes with high coverage against emerging viral subtypes, the use of adjuvants that enhance immunogenicity, and the increase in the efficiency of vaccine transfection. In this review, we provide updates regarding some characteristics, construction, and improvement of such vaccines, especially about the production of synthetic multi-epitope genes, widely employed in the current gene-based vaccines.

Subcutaneous, Oral, and Intranasal Immunization of BALB/c Mice with Leishmania infantum K39 Antigen Induces Non-Protective Humoral Immune Response

“…Similar to our findings, these results reflect the activation of different immune pathways as a function of the site of antigen delivery. As a DNA vaccine, these antigens are expressed within the intracellular environment and presented by MHC-I molecules, resulting in a predominantly cellular immune response that is more effective in protecting the host [ 28 ].…”

Addressing Unmet Needs in Vaccination for Older Adults in the Asia Pacific: Insights from the COVID-19 Pandemic

“… 1 mRNA technology has also increased vaccine efficacy, as seen with some COVID-19 vaccines. 41 The development of combination vaccines may also improve uptake. 42 …”

Sravnitel'noe issledovanie immunogennosti polnorazmernoj i mul'tiepitopnoj mRNK-vakcin protiv M. Tuberculosis po vyrazhennosti T-kletochnogo otveta u myshej

“…При этом стоимость их производства и масштабирования ниже, поскольку для этого используют бесклеточный способ наработки [10]. В сравнении с ДНК-вакцинами, мРНКвакцины менее генотоксичны, поскольку не способны встраиваться в геном [10], а также более эффективны, поскольку выполняют свою функцию в цитозоле клетки, а не ядре, как ДНК-вакцины, что делает их эффективность не зависимой от этапа клеточного цикла при трансфекции [11].…”

“…Наши результаты показали, что иммунизация мРНКвакциной, кодирующей мультиэпитопный белок Rv3875 (ESAT6) M. tuberculosis, приводит к более выраженному Т-клеточному ответу, как по сравнению с иммунизацией мРНК-вакциной, кодирующей полноразмерный вариант белка, так и по сравнению с иммунизацией рекомбинантным белком. Эти результаты могут быть вызваны как более эффективной презентацией эпитопов комплексами гистосовместимости I и II типов, так и связаны с выбором наиболее иммуногенных эпитопов [11]…”