预防传染病的标准疫苗由被杀死或减弱的病原体或这些微生物的蛋白质组成。治疗癌症的疫苗也依赖于蛋白质。相比之下，一种有望在医学领域取得重大进展的新型疫苗由基因组成。基因组疫苗有望提供许多优势，包括在寨卡病毒或埃博拉病毒等病毒突然变得更具毒性或传播范围更广时，能够快速生产。它们已经经历了数十年的研发，但现在已有数十种进入临床试验阶段。
大多数疫苗的工作原理是教导免疫系统识别敌人。它们通过传递死亡或减弱的病原体来实现这一目的；免疫系统识别出病原体表面某些称为抗原的蛋白质片段是外来的，并准备在下次遇到它们时猛扑上去。（许多现代疫苗仅传递抗原，而去除病原体。）为了治疗癌症，医生可能会传递其他增强免疫反应的蛋白质。这些蛋白质可以包括免疫系统自身的制导导弹——抗体。
基因组疫苗的形式是编码所需蛋白质的DNA或RNA。注射后，基因进入细胞，然后细胞大量生产所选蛋白质。与在细胞培养或鸡蛋中生产蛋白质相比，生产遗传物质应该更简单且成本更低。此外，单一疫苗可以包含多种蛋白质的编码序列，并且如果病原体发生突变或需要添加特性，可以轻松更改。例如，公共卫生专家每年都会修订流感疫苗，但有时他们选择的疫苗与流感季节到来时流行的病毒株不匹配。未来，研究人员可以对流行的病毒株的基因组进行测序，并在几周内生产出更匹配的疫苗。基因组学还使一种被称为被动免疫转移的疫苗接种方法有了新的转机，在这种方法中，传递的是抗体而不是抗原。科学家现在可以识别对病原体具有抵抗力的人，分离出提供该保护的抗体，并设计一个基因序列，诱导人的细胞产生这些抗体。
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考虑到这些目标，美国政府、学术实验室以及大大小小的公司都在追求这项技术。一系列测试安全性和免疫原性的临床试验正在进行中，包括针对禽流感、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。并且至少有一项试验正在研究疗效：美国国立卫生研究院已经开始了一项多中心临床试验，以了解DNA疫苗是否可以预防寨卡病毒。
与此同时，研究人员正在努力改进这项技术——例如，通过寻找更有效的方法将基因导入细胞，以及提高疫苗在高温下的稳定性。口服给药在医疗人员稀缺的地方将很有价值，但不太可能在短期内可行，但是鼻腔给药作为一种替代方法正在研究中。人们对任何剩余的障碍都能够解决持乐观态度。