Nikotiini on pieni molekyyli, joka keuhkoihin hengitettynä kulkeutuu nopeasti verenkiertoon ja läpäisee sen jälkeen veri-aivoesteen. Aivoihin päästyään se sitoutuu tiettyihin nikotiinireseptoreihin, mikä johtaa välittäjäaineiden, kuten dopamiinin ja noradrenaliinin, vapautumiseen.
NicVAX on uusiutumisen ehkäisyhoito, joka on suunniteltu stimuloimaan immuunijärjestelmää tuottamaan vasta-aineita, jotka sitoutuvat verenkierrossa olevaan nikotiiniin ja estävät ja/tai hidastavat sen pääsyä veri-aivoesteen läpi ja aivoihin. Kun nikotiinin pääsy aivoihin vähenee, välittäjäaineiden vapautuminen vähenee huomattavasti ja nikotiinin miellyttävät, positiivisesti vahvistavat vaikutukset vähenevät. Rokotteella tehdyt esikliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että rokottaminen hidastaa ja vähentää aivoihin pääsevän nikotiinin määrää ja estää nikotiinin vaikutukset, mukaan lukien vaikutukset, jotka voivat vahvistaa ja ylläpitää riippuvuutta eläimissä. Jos äskettäin tupakoinnin lopettanut tupakoitsija siis rokotetaan ja hän käyttää tupakansavuketta rokotussarjan päätyttyä, rokotteen tuottamat vasta-aineet sitovat nikotiinia ja muuttavat sen jakautumista aivoihin. Koska aivoihin ei pääse riittävästi nikotiinia, riippuvuuden kannalta merkitykselliset hermoradat eivät aktivoidu. Tupakansavukkeesta ei saa mielihyvää, eikä rokotettu koehenkilö taannu ja aloita tupakointia uudelleen.
NicVAX annetaan injektiona käsivarteen; rokotteen sisältämä 3′-aminometyylinikotiinimolekyyli käynnistää immuunivasteen, jossa syntyy ”nikotiinivasta-aineita”. Vasta-aineet sitoutuvat nikotiinimolekyyleihin, jolloin nikotiini-vasta-ainekompleksit ovat liian suuria päästäkseen aivoihin; tämä estää nikotiinia vaikuttamasta riippuvuuden kannalta merkityksellisiin reitteihin aivoissa. Lääkkeen ideana on, että koska usein jo yksi savuke voi tuottaa aivoihin riittävästi nikotiinia riippuvuuden palauttamiseksi, nikotiinin pääsyn estäminen aivoihin saattaa estää tämän riippuvuuden uusiutumisen. Tämä hoito toimii mistä tahansa lähteestä peräisin olevaan nikotiiniriippuvuuteen. Kliininen farmakologia & Therapeutics pitää tätä menetelmää ”houkuttelevana”, koska vasta-aine ei pääse aivoihin; näin ollen keskushermostoon kohdistuvat haittavaikutukset ovat minimaaliset, jos niitä on lainkaan. Lisäksi tuotetut vasta-aineet sitoutuvat vain nikotiiniin eivätkä nikotiinin aineenvaihduntatuotteisiin tai vastaaviin endogeenisiin rakenteisiin, kuten asetyylikoliiniin.
Vaikka tämä lääke saattaa hillitä riippuvuutta, se ei kuitenkaan estä psykologista mielihalua; käyttäjä saattaa mahdollisesti polttaa runsaasti kompensoidakseen NicVAXin mitätöivät vaikutukset. Tehty tutkimus kuitenkin osoitti, että näin ei tapahtunut koehenkilöiden keskuudessa.