Phát hiện chủng virus Dịch tả lợn châu Phi tái tổ hợp giữa genotype I và II có khả năng gây chết cao ở lợn

07-05-2025

Virus Dịch tả lợn châu Phi (ASFV) gây ra mối đe dọa lớn đối với ngành chăn nuôi lợn và an ninh lương thực toàn cầu. Hiện tại, 24 kiểu gene ASFV đã được báo cáo dựa trên trình tự của gene B646L, mã hoá cho protein p72. Trong quá trình giám sát ở Trung Quốc, Dongming Zhao và cộng sự từ Viện Khoa học Nông nghiệp Cáp Nhĩ Tân đã phân lập được ba chủng ASFV từ các mẫu lợn được thu thập ở tỉnh Giang Tô (Pig/Jiangsu/LG/2021 mã số Genbank: OQ504956), Hà Nam (Pig/Henan/123014/2022 mã số Genbank: OQ504954), và Khu tự trị Nội Mông (Pig/Inner Mongolia/DQDM/2022 mã số Genbank: OQ504955).

Kết quả giải trình tự gen cho thấy các chủng này thuộc genotype I dựa theo trình tự gene B646L (p72). Tuy nhiên, có một điều đáng ngạc nhiên là các chủng virus này có khả năng gây hấp phụ hồng cầu (Hemadsorption- HAD), trong khi đó các chủng ASFV thuộc genotype I được phát hiện trước đó ở Trung Quốc đều không có khả năng gây hấp phụ hồng cầu. Khả năng hấp phụ hồng cầu của ASFV chủ yếu được xác định bởi tính toàn vẹn của protein CD2v, được mã hóa bởi gene EP402R. Do đó, Zhao đã giải trình tự gene EP402R (CD2v) của ba chủng này và phát hiện ra rằng các gene EP402R của chúng giống 100% với gene của chủng HLJ/18 (mã số Genbank: MK333180), là chủng ASFV genotype II độc lực cao đầu tiên phân lập ở Trung Quốc, nhưng chỉ tương đồng 81% khi so sánh với chủng virus SD/DY-I/21 (mã số Genbank: MZ945537), là chủng virus genotype I độc lực thấp cũng đã được phát hiện ở Trung Quốc. Sau khi tiến hành phân tích toàn bộ hệ genome của cả ba chủng ASFV này, kết quả cho thấy có hiện tượng tái tổ hợp di truyền giữa chủng ASFV genotype I và II trên lợn ở Trung Quốc. Những chủng virus tái tổ hợp này giống nhau về mặt di truyền và được phân loại là genotype I dựa vào gene B646L (p72), tuy nhiên 10 đoạn gen rời rạc chiếm hơn 56% bộ genome của chúng có nguồn gốc từ virus genotype II (Hình 1).

Hình 1. (A) Cây phả hệ được xây dựng dựa trên trình tự bộ gene đầy đủ của ba chủng ASFV tái tổ hợp và 56 chủng ASFV tham chiếu của 8 kiểu gene khác nhau thu thập được từ GenBank. Toàn bộ bộ gene của ba chủng ASFV tái tổ hợp được so sánh với các bộ gene của chủng ASFV SD/DY-I/21 thuộc genotype I và chủng HLJ/18 thuộc genotype II bằng phần mềm SnapGene. Các đoạn tái tổ hợp có nguồn gốc từ ASFV genotype I có màu màu xanh lam và các đoạn có nguồn gốc từ ASFV genotype II có màu hồng. (C) Sơ đồ của ASFV tái tổ hợp được tạo bằng BLAST Ring Image Generator với toàn bộ trình tự bộ gene của chủng Pig/Jiangsu/LG/2021.

Để nghiên cứu độc lực của các chủng virus tái tổ hợp này, lợn 7 tuần tuổi sạch bệnh được gây nhiễm với chủng Pig/Jiangsu/LG/2021 ở hai liều 10⁶HAD₅₀ và 10³HAD₅₀, hai con lợn đối chứng không gây nhiễm được nhốt chung ở mỗi nhóm để đánh giá khả năng truyền lây của virus. Ở nhóm lợn gây nhiễm virus với liều 10⁶HAD₅₀, cả 6 con lợn bắt đầu sốt từ ngày thứ 4, và chết từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 8 sau khi gây nhiễm, trong khi đó hai con lợn đối chứng không gây nhiễm virus nhưng nhốt chung bắt đầu sốt từ ngày thứ 9 và chết ở ngày thứ 12. Ở nhóm lợn gây nhiễm virus với liều 10³ HAD₅₀, lợn bắt đầu sốt từ ngày thứ 4 và chết từ 6 đến 15 ngày sau khi gây nhiễm, lợn đối chứng không gây nhiễm virus nhưng nhốt chung bắt đầu sốt từ ngày thứ 9 và chết sau 12-14 ngày. Các nghiên cứu trên lợn thí nghiệm đều cho thấy khả năng gây chết và lây truyền cao ở lợn của chủng virus tái tổ hợp, đồng thời việc loại bỏ các gene MGF505/360 và EP402R có nguồn gốc từ virus genotype II có độc lực làm giảm đáng kể độc lực của nó. Kết quả chẩn đoán bằng phương pháp Realtime PCR cho thấy DNA của virus được phát hiện thấy trong các dịch swab miệng, trực tràng và máu, và với nồng độ cao ở nhiều cơ quan bao gồm não, tim , gan, thận, phổi, lách, amidan, hạch (Hình 2).

Hình 2. Nhóm sáu con lợn sạch bệnh đã được tiêm 106 HAD50 (a–f) hoặc 103 HAD50 (g–l) chủng virus tái tổ hợp Pig/Jiangsu/LG/2021, và hai con lợn sạch đối chứng được nhốt chung với mỗi nhóm kể từ ngày gây nhiễm đầu tiên. Nhiệt độ trực tràng (a, g) và tỷ lệ sống của lợn (b, h) được theo dõi hàng ngày. Mẫu swab miệng (c, i), swab trực tràng (d, j) và máu (e, k) được thu thập tại các mốc thời gian được chỉ định và mẫu mô (f, l) được thu thập từ lợn chết để phát hiện DNA virus bằng qPCR. Các đường màu đen nét đứt biểu thị nhiệt độ trực tràng (40 °C) của lợn. LN1 – hạch bẹn; LN2 – hạch dưới hàm; LN3 – hạch bạch huyết trung thất.

Trong thí nghiệm kiểm tra khả năng bảo hộ của vắc xin sống nhược độc đối với các chủng virus tái tổ hợp này, hai nhóm lợn sạch bệnh được gây miễn dịch với liều 10⁶ TCID₅₀ chủng virus vắc xin HLJ/18-7GD, là chủng virus đã được chứng minh có khả năng bảo hộ lợn thí nghiệm chống lại chủng virus ASFV genotype II HLJ/18 độc lực cao lưu hành ở Trung Quốc. Sau khi gây miễn dịch 28 ngày, mỗi nhóm lợn này được công cường độc riêng với chủng chủng HLJ/18 (chủng virus độc lực cao thuộc genotype II) và Pig/Jiangsu/LG/2021 (chủng virus tái tổ hợp) với liều 10³HAD₅₀. Kết quả công cường độc cho thấy lợn đã được gây miễn dịch được bảo hộ chống lại chủng HLJ/18, lợn khoẻ mạnh và không có các biểu hiện triệu chứng lâm sàng của bệnh và sống khoẻ mạnh đến 28 ngày sau khi công cường độc (ngày kết thúc thí nghiệm). Trong khi đó, ở nhóm lợn công cường độc với chủng virus tái tổ hợp Pig/Jiangsu/LG/2021, lợn bị sốt và chết trong vòng 10 ngày sau khi công cường độc (Hình 3).

Hình 3. Nhóm 5 lợn sạch bệnh đã được gây miễn dịch với liều 106 TCID50 chủng virus vắc xin HLJ/18-7GD (mã số Genbank: PP3550870), sau đó công cường độc (tiêm bắp) với liều 103 HAD50 chủng HLJ/18 (a–c) hoặc chủng virus tái tổ hợp Pig/Jiangsu/LG/2021 (d–f) vào ngày 28 sau khi tiêm vắc xin. Nhóm bốn con lợn sạch không được gây miễn dịch được sử dụng làm lô đối chứng. Nhiệt độ trực tràng (a, d) và tỷ lệ sống (b, e) được theo dõi hàng ngày và các mẫu mô (c, f) được thu thập từ lợn chết hoặc lợn đã được mổ khám vào cuối giai đoạn quan sát để phát hiện DNA virus bằng qPCR. Các đường màu đen nét đứt biểu thị nhiệt độ trực tràng bình thường (40 °C) của lợn. LN1- hạch bẹn; LN2- hạch dưới hàm; LN3- hạch bạch huyết trung thất.

Như vậy, vắc xin sống giảm độc lực có nguồn gốc từ ASFV genotype II không có tác dụng bảo vệ lợn trước sự tấn công của những chủng virus tái tổ hợp này. Những kết quả từ nghiên cứu này cho thấy các chủng tái tổ hợp tự nhiên của ASFV giữa genotype I và II có khả năng đặt ra thách thức mới đối với ngành chăn nuôi lợn toàn cầu.

Nguồn: https://www.nature.com/articles/s41467-023-38868-w