基于核酸的診斷、預(yù)后和治療平臺是很有前途的工具，由于其獨特的特性，如熱穩(wěn)定性、抗變性和簡單存儲，它們正在取代舊的基于蛋白質(zhì)的平臺。一個好的疫苗平臺應(yīng)該是快速的、簡單開發(fā)的、可再現(xiàn)的、熱穩(wěn)定的，并且可在降低開發(fā)成本和風(fēng)險的情況下制造。 DNA 平臺解決了其中的許多目標。

DNA 疫苗是 DNA 載體，例如細菌質(zhì)粒、小環(huán) DNA 或線性、共價閉合的簡約表達構(gòu)建體，它們包含至少一個編碼目標抗原的真核表達盒。表達盒通常由真核啟動子/增強子、抗原基因和 poly(A) 信號序列組成，它們對于抗原在真核細胞（例如肌肉細胞）中的表達至關(guān)重要。 DNA 疫苗在臨床前研究中顯示出令人信服的安全性和免疫原性。幾種 DNA 疫苗目前已獲準用于大型動物（如馬）和小型動物（如雞）的獸醫(yī)使用。而印度基于ZyCoV-D 3 期試驗的安全性、免疫原性和有效性結(jié)果，授予其緊急使用授權(quán)，這也是 DNA 疫苗的里程碑式進展。西尼羅河病毒 (WNV)、埃博拉病毒和馬爾堡病毒以及 SARS-CoV-2 的 DNA 疫苗臨床試驗結(jié)果表明，抗體在免疫幾周后在人體中產(chǎn)生。但在臨床試驗中也有很多免疫原性差的情況。目標抗原和構(gòu)建、制劑和遞送方法的優(yōu)化似乎是 DNA 疫苗免疫原性的關(guān)鍵因素。

在過去幾年中，DNA 疫苗領(lǐng)域取得了許多進展。 DNA 構(gòu)建、遞送和給藥途徑的進步以及分子佐劑的使用增強了 DNA 疫苗的免疫原性。 DNA 免疫有望徹底改變疫苗領(lǐng)域。 DNA 疫苗的制造和儲存成本較低，使其成為全球疫苗接種的理想候選疫苗，即使在低收入國家也是如此。

質(zhì)粒 DNA 是通過轉(zhuǎn)基因細菌產(chǎn)生的，通常是大腸桿菌（E.Coli）。在臨床前和臨床規(guī)模下，遵循良好生產(chǎn)規(guī)范 (GMP) 生產(chǎn)質(zhì)粒 DNA 需要仔細開發(fā)最佳和經(jīng)濟的商業(yè)工藝。細菌細胞在發(fā)酵條件下生長，通常在由化學(xué)成分確定的物質(zhì)，如葡萄糖或甘油作為碳源、鹽、維生素等組成的成分確定的或基本的細胞培養(yǎng)基中生長。發(fā)酵后，通過離心或微濾收集細菌細胞。然后采用化學(xué)、物理或機械方法進行細胞裂解。細胞裂解產(chǎn)生的裂解液含有細胞碎片、質(zhì)粒 DNA 和可溶性雜質(zhì)。切向流過濾等澄清技術(shù)用于從裂解液中去除固體。然后，采用污染物沉淀、質(zhì)粒沉淀、層析純化（陰離子交換層析，然后是疏水相互作用層析，有時是尺寸排阻層析）等幾個純化步驟來去除污染物（例如宿主蛋白、內(nèi)毒素、RNA、基因組 DNA 和質(zhì)粒 DNA 的線性和開環(huán)形式）。純化的質(zhì)粒 DNA 與賦形劑和佐劑一起配制，并通過除菌過濾器進行過濾。

小環(huán) DNA 是通過在E.COli中誘導(dǎo)親本質(zhì)粒的分子內(nèi)重組而產(chǎn)生的。例如，重組酶，如φC31整合酶，和限制酶（RE），如I-SceI，的表達由阿拉伯糖誘導(dǎo)基因表達系統(tǒng)誘導(dǎo)。重組酶介導(dǎo)其識別序列之間的位點特異性重組，產(chǎn)生兩個不同的環(huán)狀 DNA 分子（i）含有真核表達盒的小環(huán) DNA 和（ii）由細菌骨架組成的迷你質(zhì)粒（MP），MP 可被誘導(dǎo)的 RE 特異性降解。然后可以提取、純化和制劑小環(huán) DNA，類似于用于 DNA 質(zhì)粒的方法。