ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN VÀ KHẢ NĂNG GÂY BỆNH CỦA CHỦNG VIRUS PED TÁI TỔ HỢP GS2022 PHÂN LẬP TẠI GANSU, TRUNG QUỐC

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) gây tiêu chảy cấp trên heo con, với tỷ lệ mắc bệnh rất cao, đặc biệt ở heo sơ sinh. Tại Trung Quốc, các chủng PEDV biến đổi thuộc genotype G2 tiếp tục lưu hành và gây thiệt hại lớn trong nhiều năm qua. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã phân lập thành công chủng PEDV GS2022 mới từ heo tiêu chảy ở Gansu, đồng thời tiến hành xác định đặc điểm di truyền và kiểm tra khả năng gây bệnh trên heo con của chủng này.

ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN VÀ KHẢ NĂNG GÂY BỆNH CỦA CHỦNG VIRUS PED TÁI TỔ HỢP GS2022 PHÂN LẬP TẠI GANSU, TRUNG QUỐC

 

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) gây tiêu chảy cấp trên heo con, với tỷ lệ mắc bệnh rất cao, đặc biệt ở heo sơ sinh. Tại Trung Quốc, các chủng PEDV biến đổi thuộc genotype G2 tiếp tục lưu hành và gây thiệt hại lớn trong nhiều năm qua. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã phân lập thành công chủng PEDV GS2022 mới từ heo tiêu chảy ở Gansu, đồng thời tiến hành xác định đặc điểm di truyền và kiểm tra khả năng gây bệnh trên heo con của chủng này.

1.      Phân lập và nhận diện chủng PEDV GS2022

Hình 1. (A) Bệnh tích của virus PED trên tế bào Vero; (B) phát hiện protein S bằng Western Blot; (C) Đường cong sinh trưởng của PEDV GS2022; (D) Hiệu giá PEDV GS2022 sau 15 đời cấy truyền

 

Từ 10 mẫu bệnh phẩm (8 mẫu phân và 2 mẫu ruột non), chủng PEDV GS2022 được phân lập trên tế bào Vero, cho thấy sự thích nghi tăng dần qua các đời cấy chuyển, cụ thể:

• Tế bào có biểu hiện bệnh tích rõ rệt từ 12–48 giờ sau gây nhiễm, gồm hợp bào, phồng tế bào và hình thành không bào.
• Western blot xác nhận sự biểu hiện của protein gai (S).
• Hình ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử (TEM) cho thấy virus dạng hình cầu, đường kính khoảng 100 nm, có gai bề mặt đặc trưng của coronavirus.
• Hiệu giá virus đạt đỉnh ở 48 giờ sau nhiễm, đồng thời tăng dần qua truyền đời và đạt 10⁵.⁷⁸ TCID₅₀/mL ở passage 15.

2. Phân tích di truyền và phân loại GS2022

Hình 2. Cây phát sinh chủng loài dựa trên trình tự gene S của PEDV GS2022 và các chủng tham chiếu

Toàn bộ gene S của GS2022 được so sánh với 94 trình tự PEDV tham chiếu thu thập theo thời gian và địa điểm khác nhau, kết quả chính như sau:

• Cây phát sinh chủng loại cho thấy GS2022 thuộc phân nhóm G2d, một phân nhóm mới lưu hành chủ yếu tại Trung Quốc từ 2017–2023.
• GS2022 có mức tương đồng nucleotide với các chủng G2a và S-INDEL cao hơn so với các chủng G1 cổ điển như CV777.
• Phân tích ORF3 cũng cho thấy mức tương đồng cao với các chủng G2.

3. Bằng chứng tái tổ hợp của GS2022

Phân tích bằng phần mềm RDP (sử dụng 7 thuật toán) xác định GS2022 là một chủng tái tổ hợp từ hai chủng virus PED thuộc nhóm G2, trong đó: JS-2-2015 là chủng bố/mẹ chính; CH-TP-E5-2018 là chủng bố/mẹ phụ. Vùng tái tổ hợp được xác định nằm trong gene S, và được xác thực bằng nhiều thuật toán độc lập.

 

4. Kiểm tra khả năng gây bệnh của chủng PEDV GS2022 trên heo con

Thí nghiệm được thực hiện trên 2 nhóm heo 7 ngày tuổi, gồm nhóm heo được gây nhiễm virus PEDV GS2022 bằng đường miệng với liều 3x105.5TCID50/con. Thí nghiệm tương tự cũng được tiến hành trên heo con 3 ngày tuổi. Kết quả cho thấy virus gây bệnh rõ rệt nhưng không gây chết heo trong điều kiện thí nghiệm.

Triệu chứng lâm sàng:

• Tiêu chảy từ 1 ngày sau gây nhiễm (dpi), nặng nhất ở 2–3 dpi
• Nôn dịch vàng chứa sữa
• Sụt cân và giảm thân nhiệt
• Tình trạng gầy yếu do mất nước
• Heo đối chứng hoàn toàn khỏe mạnh

Mức độ bài thải virus:

• Virus RNA xuất hiện từ 1 dpi
• Virus bài thải nhiều nhất tại 3 dpi
• Tải lượng cao nhất ở đoạn ruột giữa
• Virus phát hiện tại tất cả các đoạn ruột

Giải phẫu và mô học:

• Ruột non giãn hơi, thành mỏng, chứa dịch xanh vàng
• Dạ dày giãn và chứa sữa đông
• Vi nhung mao ruột teo mạnh, lớp đệm bị tổn thương
• Kết quả nhuộm hóa mô miễn dịch cho thấy kháng nguyên virus tập trung ở biểu mô nhung mao

Hình 3. Lâm sàng của nhóm heo thí nghiệm (GS2022) và nhóm đối chứng (Control)

Hình 4. Bệnh tích đại thể và vi thể của nhóm heo thí nghiệm (A, C, E, G) và nhóm heo đối chứng (B, D, F, H)
 

Những kết quả thu được từ nghiên cứu mang lại ý nghĩa quan trọng đối với việc hiểu và kiểm soát bệnh PED. Trước hết, dữ liệu di truyền và phân tích dịch tễ của chủng GS2022 góp phần làm sáng tỏ thêm quá trình tiến hóa của PEDV hiện nay, đặc biệt là sự nổi lên của các biến chủng thuộc nhóm G2d đang lưu hành rộng rãi. Bên cạnh đó, sự khác biệt đáng kể trong cấu trúc và trình tự protein S của GS2022 so với các chủng vaccine cổ điển như CV777 cho thấy nhu cầu cấp thiết phải phát triển các loại vaccine mới phù hợp hơn với virus đang lưu hành trên thực địa. Cuối cùng, với độc lực vừa phải và khả năng tăng sinh tốt, GS2022 được xem là một ứng viên tiềm năng cho việc nghiên cứu và phát triển vaccine sống nhược độc (attenuated vaccine) trong tương lai.

 

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378113523003292