Việt Nam tạo bước đột phá từ cây thuốc lá: Thay đổi ngành vaccine chăn nuôi

Tác động lớn tới ngành chăn nuôi

Nghiên cứu đó là: "Đánh giá đặc tính sinh học của protein Spike tái tổ hợp từ thực vật của virus gây bệnh viêm phế quản truyền nhiễm ở gà (Avian Infectious virus-IBV)", mã số: VAST02.03/21-22.

Các nhà khoa học Việt Nam đã sử dụng cây thuốc lá như một "nhà máy sinh học" để sản xuất kháng nguyên phục vụ phát triển vaccine phòng bệnh viêm phế quản truyền nhiễm (IBV) ở gà. Hướng tiếp cận này được đánh giá có tiềm năng giúp rút ngắn thời gian sản xuất, giảm chi phí và nâng cao khả năng chủ động trong phòng chống dịch bệnh cho ngành chăn nuôi gia cầm.

Nghiên cứu do TS. Hoàng Thị Thu Hằng cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện, tập trung biểu hiện protein Spike tái tổ hợp của virus IBV trên hệ thống thực vật và đánh giá khả năng kích thích miễn dịch trên động vật thí nghiệm.

Đây được xem là bước đi quan trọng hướng tới phát triển các ứng viên vaccine phù hợp hơn với các biến chủng virus đang lưu hành tại Việt Nam.

Theo nhóm nghiên cứu, cây thuốc lá Nicotiana benthamiana được sử dụng như một "nhà máy sinh học" để tạo ra protein Spike của virus với cấu trúc và hoạt tính mong muốn trong thời gian ngắn. Dựa trên dữ liệu gen của nhiều chủng IBV lưu hành tại Việt Nam, Trung Quốc và Thái Lan giai đoạn 2014 - 2021, nhóm đã thiết kế đoạn gen nhân tạo S1e-COBRA có khả năng tạo đáp ứng miễn dịch phổ rộng với nhiều biến chủng khác nhau.

Đoạn gen này được đưa vào lá cây thuốc lá thông qua hệ vector biểu hiện và vi khuẩn trung gian. Sau khi tiếp nhận cấu trúc mang gen S1e-COBRA, tế bào thực vật sẽ tự sản xuất protein tương đồng với protein virus trong tự nhiên. Protein tái tổ hợp sau đó được tách chiết, tinh sạch và sử dụng để thử nghiệm trên mô hình động vật nhằm đánh giá khả năng kích thích miễn dịch.

Kết quả bước đầu cho thấy gà con sau khi tiêm protein tái tổ hợp S1e-COBRA có khả năng sản sinh kháng thể đặc hiệu IgY ở mức cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Đáng chú ý, khi gây nhiễm bằng chủng IBV độc lực cao đang lưu hành tại Việt Nam, nhóm gà được tiêm protein tái tổ hợp chỉ xuất hiện triệu chứng viêm phế quản nhẹ và phục hồi nhanh hơn.

Nhóm nghiên cứu cho rằng điểm nổi bật của hướng tiếp cận này là khả năng thiết kế kháng nguyên linh hoạt, đáp ứng với nhiều biến chủng virus khác nhau. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh virus IBV liên tục biến đổi, khiến nhiều loại vaccine hiện nay giảm hiệu quả bảo vệ.

Bệnh viêm phế quản truyền nhiễm ở gà từ lâu được xem là một trong những bệnh gây thiệt hại kinh tế đáng kể cho ngành chăn nuôi gia cầm. Bệnh có thể lây lan nhanh trong đàn, ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng, năng suất và chất lượng trứng. Thiệt hại kinh tế ước tính có thể lên tới 15 - 25% tổng giá trị sản xuất.

Trong khi đó, phần lớn vaccine đang sử dụng hiện nay được phát triển từ các chủng virus cũ hoặc nhập khẩu từ nước ngoài, nên không phải lúc nào cũng phù hợp với thực tế dịch tễ tại Việt Nam. Đây là lý do các nhà khoa học tìm kiếm những giải pháp sản xuất vaccine linh hoạt và chủ động hơn.

Theo TS. Hoàng Thị Thu Hằng, đề tài được triển khai trên cơ sở kế thừa các nghiên cứu trước đây của Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ vaccine, nơi đã ứng dụng công nghệ biểu hiện tạm thời ở thực vật để phát triển vaccine phòng nhiều bệnh trên vật nuôi như cúm H5N1, tai xanh hay tiêu chảy cấp ở lợn.

Nghiên cứu được đánh giá cao

Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đánh giá nghiên cứu có ý nghĩa cả về khoa học lẫn thực tiễn. Việc sử dụng hệ thống thực vật để sản xuất kháng nguyên được xem là hướng tiếp cận khả thi, giúp giảm chi phí, tăng độ an toàn và mở ra khả năng chủ động phát triển vaccine phù hợp với các biến chủng virus đang lưu hành trong nước.

Các chuyên gia cũng nhận định kết quả nghiên cứu bước đầu đã tạo nền tảng để tiếp tục hoàn thiện quy trình công nghệ, mở rộng đánh giá hiệu quả bảo vệ và hướng tới phát triển vaccine IBV có khả năng ứng dụng thực tiễn trong ngành chăn nuôi gia cầm Việt Nam.