Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Khai thác và phát triển nguồn gen virus (CSFV và PEDV) để chế tạo kit chẩn đoán và phục vụ sản xuất vắc-xin phòng bệnh dịch tả lợn cổ điển và bệnh tiêu chảy cấp ở lợn (25/03/2026)

Dịch tả lợn cổ điển (Classical Swine Fever - CSF) là một bệnh truyền nhiễm cấp tính ở lợn do virus CSFV (Classical Swine Fever Virus) thuộc chi Pestivirus, thuộc họ Flaviviridae gây ra.Bệnh tiêu chảy cấp ở lợn (Porcine Epidemic Diarrhea - PED) là một bệnh truyền nhiễm cấp tính ở lợn do virus PEDV (Porcine Epidemic Diarrhea Virus) thuộc chi Alphacoronavirus thuộc họ Coronaviridae gây ra. Đây là một trong những bệnh gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng nhất cho nagnfh chăn nuôi lợn trên toàn thế giới, được Tổ chức Thú y Thế giới (OIE) liệt vào danh sách các bệnh phải thông báo bắt buộc. Tại Viện Công nghệ sinh học, hiện đang lưu giữ và bảo tồn một số chủng virus có giá trị, trong đó đáng chú ý là các chủng virus gây bệnh dịch tả lợn cổ điển (Classical Swine Fever - CSF) do virus CSFV và bệnh tiêu chảy cấp ở lợn (Porcine Epidemic Diarrhea - PED) do virus PEDV gây ra. Cả hai loại virus này đều có mức độ biến đổi di truyền cao, dẫn đến việc các chủng virus thực địa thường khác biệt đáng kể so với các chủng được sử dụng trong sản xuất vaccine, làm giảm hiệu quả bảo vệ của vaccine hiện tại.

Tại Việt Nam, hàng năm cả hai bệnh đều được phát hiện và ghi nhận trên khắp các tỉnh thành trong cả nước, bao gồm cả những trang trại đã thực hiện tiêm phòng vaccine. Vì vậy, việc chẩn đoán chính xác nguyên nhân gây bệnh và có được loại vaccine phù hợp để phòng bệnh hiệu quả là điều vô cùng cấp bách. Với mục tiêu nghiên cứu chọn lọc được các chủng virus có tiềm năng làm nguyên liệu sản xuất vaccine phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam, các gen kháng nguyên đại diện cho các chủng virus đương được chọn lọc, tách dòng và lưu giữ trong plasmid, phục vụ cho công tác sản xuất vaccine tái tổ hợp và chế phẩm chẩn đoán. Năm 2023, Viện Sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam được phê duyệt triển khai nhiệm vụ KH&CN cấp quốc gia: “Khai thác và phát triển nguồn gen virus (CSFV và PEDV) để chế tạo kit chẩn đoán và phục vụ sản xuất vắc-xin phòng bệnh dịch tả lợn cổ điển và bệnh tiêu chảy cấp ở lợn”.

Nghiên cứu tổng quan cho thấy, bệnh dịch tả lợn cổ điển xảy ra ở mọi lứa tuổi lợn với tỷ lệ mắc bệnh có thể lên đến 100% và tỷ lệ tử vong từ 80-100% đối với các chủng có độc lực cao. Bệnh gây tổn thương đa cơ quan, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ miễn dịch, hệ thần kinh, hệ tiêu hóa và hệ sinh sản của lợn. Cho đến nay, bệnh vẫn gây thiệt hại kinh tế nặng nề ở nhiều quốc gia. Virus có khả năng biến đổi di truyền cao, tạo ra nhiều genotype và subgenotype khác nhau trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, bệnh dịch tả lợn cổ điển đã được ghi nhận từ lâu và gây thiệt hại đáng kể cho ngành chăn nuôi lợn. Tuy nhiên, các nghiên cứu về đặc tính phân tử của CSFV còn hạn chế và chủ yếu tập trung vào khảo sát dịch tễ học và đánh giá hiệu quả vaccine. Bệnh tiêu chảy cấp ở lợn (Porcine Epidemic Diarrhea - PED) chủ yếu tấn công hệ tiêu hóa của lợn, đặc biệt là ruột non. Virus nhân lên trong các tế bào biểu mô lông ruột, gây tổn thương nặng nề và dẫn đến tiêu chảy cấp tính, nôn mửa, mất nước và chết nhanh ở heo con.

Bệnh tiêu chảy cấp ở lợn (Porcine Epidemic Diarrhea - PED) là một bệnh truyền nhiễm cấp tính ở lợn do virus PEDV (Porcine Epidemic Diarrhea Virus) gây ra. PEDV là một virus RNA sợi đơn, chiều dương, có kích thước khoảng 28 kb.Tại Việt Nam, bệnh PED đã được ghi nhận từ nhiều năm và gây thiệt hại đáng kể cho ngành chăn nuôi lợn. Các nghiên cứu về PEDV tại Việt Nam còn hạn chế và chủ yếu tập trung vào khảo sát dịch tễ học. Trong những năm gần đây, các kỹ thuật chẩn đoán CSFV và PEDV đã phát triển theo hướng vừa nâng cao độ nhạy, độ đặc hiệu, vừa giảm giá thành trên mỗi mẫu xét nghiệm. Các phương pháp kinh điển như PCR/RT-PCR đơn mồi hoặc ELISA thường đòi hỏi thực hiện nhiều xét nghiệm riêng rẽ cho từng tác nhân, làm tăng chi phí hóa chất, sinh phẩm và nhân công trên một mẫu bệnh phẩm. Ngược lại, các hệ thống xét nghiệm thế hệ mới như multiplex RT-PCR hoặc các bộ kit chẩn đoán tích hợp có khả năng phát hiện đồng thời nhiều tác nhân gây bệnh trong một phản ứng, nhờ đó giúp giảm đáng kể chi phí xét nghiệm trên mỗi mẫu, đặc biệt trong các chương trình giám sát diện rộng.Việc sử dụng các kỹ thuật multiplex có thể giảm số lần phản ứng, giảm lượng sinh phẩm tiêu hao (mồi, enzyme, ống phản ứng, vật tư tiêu hao) và rút ngắn thời gian thao tác, từ đó làm giảm tổng chi phí khoảng một cách có ý nghĩa so với xét nghiệm đơn lẻ từng bệnh. Đồng thời, việc chuẩn hóa và nội địa hóa các quy trình, bộ kit chẩn đoán trong nước cho phép chủ động nguồn cung, tránh phụ thuộc vào sinh phẩm nhập khẩu thường có giá thành cao và biến động, qua đó nâng cao tính cạnh tranh về chi phí, tạo điều kiện triển khai rộng rãi tại các phòng xét nghiệm tuyến cơ sở và các cơ sở chăn nuôi lớn.

Trải qua hơn 2 năm nghiên cứu, đề tài đã đạt được một số kết quả cụ thể:

Một là, Đã chọn lọc được 05 chủng giống CSFV tiềm năng với hồ sơ đầy đủ về đặc tính sinh học và đặc tính sinh học phân tử (là các chủng thuộc genotype 1.1, 2.1 và 2.2 đang lưu hành tại Việt Nam, được giải trình tự nucleotide và amino acid gen kháng nguyên E2 đăng kí ngân hàng gen, có hiệu giá virus TCID50 ≥105.2/ml); trong đó có 02 chủng tiềm năng để phục vụ sản xuất vaccine là chủng DTLBV thuộc genotype 2.1 và chủng CSF.QN7 thuộc genotype 1.1. Hai chủng CSFV tiềm năng có hiệu giá virus cao (TCID50 >107/ml), vô trùng, thuần khiết, ổn định qua 10 đời tiếp truyền, có độc lực cao khi gây nhiễm trên bản động vật, và có khả năng tạo đáp ứng miễn dịch trên lợn thí nghiệm.

Hai là, Đã chọn lọc được 05 chủng giống PEDV tiềm năng với hồ sơ đầy đủ về đặc tính sinh học và đặc tính sinh học phân tử (là các chủng thuộc genotype 2 đang lưu hành tại Việt Nam, được giải trình tự nucleotide và amino acid gen kháng nguyên S1 đăng kí ngân hàng gen, có hiệu giá virus TCID50 ≥105.5/ml); trong đó có 02 chủng PEDV tiềm năng để phục vụ sản xuất vaccine là chủng PED.FV1 và PED.FV2 thuộc genotype G2e. Hai chủng PEDV tiềm năng có hiệu giá virus cao (TCID50 >107/ml), vô trùng, thuần khiết, ổn định qua 10 đời tiếp truyền, có độc lực khi gây nhiễm trên bản động vật, và khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch, tạo kháng thể trung hòa cao trên lợn thí nghiệm.

Hình ảnh lợn trước thí nghiệm.

Ba là, Đã chế tạo được bộ kít Multiplex RT-PCR chẩn đoán đồng thời CSFV và PEDV ở lợn có độ nhạy và độ đặc hiệu tiệm cận 100% ở quy mô phòng thí nghiệm; ngưỡng phát hiện là 39 ng. Bộ kit đã được đánh giá đạt các tiêu chí trên tại đơn vị độc lập.

Bốn là, Đã xác định dữ liệu sinh học phân tử gen kháng nguyên E2 của các chủng CSFV cường độc và vaccine tại Việt Nam. Đăng kí ngân hàng gen. Đánh giá được đặc điểm phân tử và phả hệ nguồn gốc của các chủng CSFV. Từ đó xác định được các chủng CSFV đang lưu hành tại Việt Nam bao gồm các genotype 1.1, 2.1 và 2.2. Chủng vaccine đang sử dụng tại Việt Nam thuộc genotype 1.1.

Năm là, Đã xác định dữ liệu sinh học phân tử gen kháng nguyên S1 và S của các chủng PEDV cường độc và vaccine tại Việt Nam. Đăng kí ngân hàng gen. Đánh giá được đặc điểm phân tử và phả hệ nguồn gốc của các chủng PEDV. Từ đó xác định được các chủng PEDV đang lưu hành tại Việt Nam thuộc genotype 2, subgenotype mới, hoàn toàn khác với các chủng của thế giới – được đặt tên là genotype G2e. Chủng vaccine đang sử dụng tại Việt Nam thuộc genotype G1a.

Sáu là, Đã lưu giữ được 5 nguồn gen kháng nguyên E2 của các chủng CSFV và 5 nguồn gen S1 của các chủng PEDV phân lập tại Việt Nam trong plasmid tách dòng, phục vụ công tác sản xuất vaccine tái tổ hợp và chế phẩm chẩn đoán.

Bảy là, Đã giải mã toàn bộ hệ gen của 02 chủng CSFV và 02 chủng PEDV tiềm năng phân lập tại Việt Nam, đăng kí ngân hàng gen.

Tám là, Đã xây dựng được quy trình chế tạo bộ kít Multiplex RT-PCR chẩn đoán đồng thời CSFV và PEDV, đạt tiêu chuẩn cơ sở, 100 bộ sinh phẩm mỗi loại (30 phản ứng/bộ) được hội đồng cấp cơ sở thông qua.

Chín là, Đã xây dựng được quy trình bảo quản và lưu giữ chủng giống CSFV, được hội đồng cấp cơ sở thông qua. Các chủng giống đảm bảo ổn định về đặc tính sinh học (hiệu giá virus) và đặc tính sinh học phân tử (trình tự nucleotide E2) sau 12 tháng bảo quản.

Mười là, Đã xây dựng được quy trình bảo quản và lưu giữ chủng giống PEDV, được hội đồng cấp cơ sở thông qua. Các chủng giống đảm bảo ổn định về đặc tính sinh học (hiệu giá virus) và đặc tính sinh học phân tử (trình tự nucleotide S1) sau 12 tháng bảo quản.

Mười một là, Đã công bố được 01 bài báo quốc tế thuộc danh mục SCIE (Q1, IF: 2,0); 02 bài báo quốc gia; 02 công bố tại khoa học Hội nghị quốc gia; 01 abstract và báo cáo oral tại Hội nghị khoa học quốc tế; Đào tạo 01 thạc sĩ (đã có bằng).

Tiềm năng phát triển sản phẩm cho thấy, nguồn giống virus CSFV và PEDV đã được tuyển chọn, định danh và xây dựng hồ sơ sinh học, sinh học phân tử là nền tảng quan trọng để phát triển các vaccine vô hoạt, nhược độc hoặc tái tổ hợp phù hợp với chủng lưu hành tại Việt Nam. Các cặp mồi, và quy trình multiplex RT-PCR đã được tối ưu hóa có thể phát triển thành bộ kit chẩn đoán thương mại, phục vụ hệ thống thú y từ trung ương đến địa phương.Các quy trình công nghệ có thể được chuyển giao cho các doanh nghiệp sản xuất vaccine thú y, trung tâm chẩn đoán thú y, góp phần nội địa hóa sản phẩm, giảm phụ thuộc nhập khẩu. Bộ giống virus chuẩn và các plasmid mang gen kháng nguyên đại diện có thể được cung cấp cho các đơn vị nghiên cứu, đào tạo để tiếp tục phát triển các dòng vaccine mới, kit ELISA, kIT RT-PCR và các chế phẩm sinh học khác phục vụ công tác giám sát dịch bệnh.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu tại Trung tâm Công nghệ thông tin và truyền thông Hải Phòng.