Τα πεπτίδια είναι σύντομες πρωτεϊνικές αλληλουχίες. Μολυσματικοί οργανισμοί ή οργανισμοί που προκαλούν ασθένειες χρησιμοποιούν πρωτεΐνη για δομή ή για λοιμογόνο δράση. Τα πεπτιδικά εμβόλια χρησιμοποιούν μόνο μέρος ενός οργανισμού για να πυροδοτήσουν μια ανοσολογική απόκριση. Αυτός ο τύπος εμβολίου έχει εφαρμογές στην ανοσοποίηση κατά μολυσματικών οργανισμών, αλλεργιογόνων ή ακόμα και όγκων.
Το ανοσοποιητικό σύστημα αναγνωρίζει γενικά τις πρωτεΐνες που σχετίζονται με έναν συγκεκριμένο οργανισμό που προκαλεί ασθένεια για να τον στοχεύσει για καταστροφή. Αυτές οι αναγνωρίσιμες πρωτεΐνες ονομάζονται αντιγόνα. Τα παραδοσιακά εμβόλια χρησιμοποιούν ζωντανούς ή νεκρούς οργανισμούς για να πυροδοτήσουν την απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος, ώστε το σώμα να μπορεί να αναγνωρίσει την ξένη ουσία στο μέλλον.
Τα πεπτίδια αποτελούνται από μια αλληλουχία αμινοξέων, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Ένας επιστήμονας εντοπίζει πρώτα μέρη ενός οργανισμού, όπως η γρίπη, που προκαλούν το ανοσοποιητικό σύστημα και στη συνέχεια υπολογίζει την αλληλουχία του αντιγόνου. Στη συνέχεια, ο επιστήμονας μπορεί να δημιουργήσει ένα πανομοιότυπο πεπτίδιο με το τμήμα αυτού του αντιγόνου που προκαλεί την καλύτερη ανοσολογική απόκριση.
Τα εμβόλια προκαλούν μια ανοσολογική απόκριση όταν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος συνδέονται και αντιδρούν σε αυτά. Τα πεπτιδικά εμβόλια δεν διεγείρουν αυτά τα κύτταρα με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως ένα παραδοσιακό εμβόλιο. Για παράδειγμα, ένα πεπτιδικό εμβόλιο δεν προκαλεί το κύτταρο του θύμου αδένα, ή το Τ-κύτταρο, να αντιδράσει τόσο πολύ όσο άλλα εμβόλια. Για να καταπολεμηθεί αυτό, το πεπτιδικό εμβόλιο μπορεί να συνδεθεί με μια πρωτεΐνη φορέα για να βελτιώσει την κυτταρική αλληλεπίδραση. Ένας επιστήμονας μπορεί να εξετάσει τον τρόπο με τον οποίο οι υποδοχείς στα κύτταρα συνδέονται με το αντιγόνο και να δημιουργήσει συνθετικά μια συλλογή πεπτιδίων με ελαφρώς διαφορετικές αλληλουχίες για να συνδεθούν με όσο το δυνατόν περισσότερα κύτταρα, αυξάνοντας τη δύναμη της ανοσολογικής απόκρισης.
Τα πεπτιδικά εμβόλια έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά εμβόλια. Το εμβόλιο είναι μόνο μέρος ενός μολυσματικού οργανισμού, επομένως δεν υπάρχει κίνδυνος από άλλους λοιμογόνους παράγοντες και αντιδράσεις σε άλλα μέρη του οργανισμού. Τα πεπτίδια παράγονται εύκολα και φθηνά συνθετικά και δεν διασπώνται εύκολα. Ένα πρόβλημα με τα πεπτιδικά εμβόλια είναι ότι μερικές φορές η αντιγονικότητα του στοχευόμενου οργανισμού οφείλεται στην τρισδιάστατη δομή του αντιγόνου, η οποία είναι δύσκολο να αναπαραχθεί στο εργαστήριο.
Πολλοί μολυσματικοί οργανισμοί, όπως η γρίπη, είναι εξαιρετικά μεταβλητοί, επομένως ένα παραδοσιακό εμβόλιο μπορεί να χρειαστεί να αλλάζει τακτικά για την καταπολέμηση του τρέχοντος στελέχους. Ένα πεπτιδικό εμβόλιο μπορεί να παρασκευαστεί από σταθερές περιοχές ενός υπερμεταβλητού ιού για να έχει επίδραση σε μια ποικιλία μεταλλαγμένων στελεχών. Τα πεπτιδικά εμβόλια μπορούν επίσης να περιέχουν μια σειρά από αντιγονικά πεπτίδια για να καλύπτουν το μεγαλύτερο δυνατό φάσμα αντιγόνων.
Ένα πεπτιδικό εμβόλιο έχει επίσης πιθανή εφαρμογή στη ρύθμιση μιας ανοσολογικής απόκρισης σε αλλεργιογόνα και αυτοάνοσα νοσήματα στα οποία το σώμα επιτίθεται κατά λάθος στα δικά του κύτταρα. Τα πεπτιδικά εμβόλια για τον ιό της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV) έχουν επίσης μελετηθεί. Αυτός ο τύπος εμβολίου μπορεί επίσης να έχει εφαρμογή στη θεραπεία του καρκίνου, επειδή τα πεπτίδια θα μπορούσαν να κατασκευαστούν για να εισέλθουν στα καρκινικά κύτταρα, έτσι ώστε το ανοσοποιητικό σύστημα να τα αναγνωρίσει και να τα καταστρέψει.