Místo toho, aby byl pro vyvolání imunitní odpovědi zaveden celý patogen, podjednotkové vakcíny, někdy také označované jako acelulární vakcíny, obsahují pouze jeho purifikovanou část, která byla specificky vybrána díky své schopnosti stimulovat buňky imunitního systému. Tyto fragmenty nejsou schopny způsobit onemocnění, a proto jsou podjednotkové vakcíny považovány za velmi bezpečné. Existuje jich několik typů: proteinová podjednotková vakcína obsahující specifické izolované proteiny virových nebo bakteriálních patogenů; polysacharidové vakcíny obsahující řetězce molekul cukru (polysacharidů), které se nacházejí v buněčných stěnách některých bakterií; a konjugované podjednotkové vakcíny, které vážou polysacharidový řetězec na proteinový nosič, aby vyzkoušely a posílily imunitní odpověď organismu. Proti viru, který způsobuje onemocnění COVID-19, byly vyvinuty pouze proteinové podjednotkové vakcíny.
Další podjednotkové vakcíny jsou již široce využívány. Mezi příklady patří vakcína proti hepatitidě B a acelulární pertusové vakcíny (podjednotka proteinu), pneumokoková polysacharidová vakcína a vakcína MenACWY, která obsahuje polysacharidy z povrchu čtyř druhů bakterií způsobujících meningokokové onemocnění spojené s toxoidem záškrtu nebo tetanu (konjugovaná podjednotka).
Podjednotkové vakcíny obsahují fragmenty proteinu a/nebo polysacharidu patogenu, které byly pečlivě zkoumány, aby bylo možné určit kombinace těchto molekul schopné vyvolávat silnou a účinnou imunitní odpověď. Riziko vedlejších účinků je minimalizováno omezením přístupu patogenu do imunitního systému. Takové vakcíny jsou také relativně málo nákladné, snadné pro výrobu a stabilnější než ty, které obsahují celé viry nebo bakterie.
Nevýhodou takovéto přesnosti je, že antigeny používané pro vyvolání imunitní odpovědi mohou postrádat molekulární struktury tzv. molekulární vzorce spojené s patogeny, které jsou běžné pro tuto třídu patogenů. Pokud chybí tyto struktury, které buňky imunitního systému čtou a rozeznávají jako nebezpečné signály, může dojít ke slabší imunitní odpovědi. Také proto, že antigeny neinfikují přímo buňky, podjednotkové vakcíny vyvolávají většinou pouze protilátkovou imunitní odpověď. Ta může být slabší než u jiných typů vakcín. Aby se tento problém vyřešil, jsou vakcíny často podávány spolu s adjuvanty (látky, které stimulují imunitní systém) a může být potřeba aplikovat i tuto posilovací dávku.
Aktualizace (březen 2023):
Jedna vakcína na bázi proteinů (Nuvaxovid/Covovax) byla zařazena na seznam přípravků pro nouzové použití Světové zdravotnické organizace (WHO).
