Cuộc chạy đua tìm vacxin tả lợn Châu Phi

Tả lợn châu Phi (ASF), dịch bệnh chết chóc của lợn tồn tại trong hàng chục năm qua, có nguồn gốc từ vùng hạ Sahara châu Phi rồi lan truyền sang các lục địa khác. Dịch đã bùng phát tại Nga, Brazil cùng nhiều khu vực ở châu Âu – nơi virus vẫn tiềm ẩn trong các đàn lợn hoang.

Virus tả lợn châu Phi. Ảnh: Pirbright Institute.

Tình hình leo thang và được mô tả là “đợt bùng phát dịch bệnh trên động vật lớn chưa từng có” khi ASF xuất hiện ở Trung Quốc hồi tháng 8/2018 rồi lây lan “như cháy rừng” tại quốc gia có quy mô đàn lớn nhất thế giới này.

“Có rất nhiều lợn ở Trung Quốc, vấn đề chỉ là thời gian”, Dirk Pfeiffer, chuyên gia về dịch tễ học thú y tại Đại học Hong Kong và Cao đẳng Thú y Hoàng gia Anh, nói với The Scientist.

Nhà chức trách Trung Quốc được cho là tiêu hủy hơn 1,2 triệu con lợn nhằm ngăn ASF lây lan. Tuy nhiên, dịch bệnh đã xuất hiện tại Việt Nam và Campuchia. Pfeiffer ước tính khoảng 10 – 40% tồng đàn lợn tại Trung Quốc nhiễm virus ASF.

Bắc Kinh đã chi khoảng 15 triệu USD để nghiên cứu virus ASF, thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm một loại vacxin hữu hiệu theo Nature News. Tuy nhiên, quá trình này hiện gặp nhiều thách thức bởi chính bản chất của virus.  

Thất bại ban đầu

Sự phức tạp của virus ASF (ASFV) là một trong những nguyên nhân khiến giới nghiên cứu đau đầu. ADN dạng sợi kép của ASFV có thể dài đến 190 kilobase (1 kilobase tương đương 1.000 cặp base – đơn vị gồm hai nucleobase liên kết với nhau bởi các liên kết hydro, tạo thành những khối cấu trúc của xoắn kép ADN), mã hóa cho gần 170 protein, vượt xa những loại virus khác như Ebola (chỉ có khoảng 7 protein).

ASFV lây nhiễm và sao chép trong các đại thực bào, đồng thời gây chết tế bào tại những tế bào bạch huyết T và B.

“Nó loại bỏ hệ thống miễn dịch nên cơ thể vật chủ không có phản ứng hữu hiệu nào”, Linda Dixon, nhà virus học tại Viện Pirbright thuộc Hội đồng nghiên cứu Khoa học Sinh học và Công nghệ sinh học Anh, lý giải.

Cuối cùng, ASFV giết chết lợn bằng cách gây xuất huyết cực độ và phá hủy tế bào bạch huyết trong hệ bạch huyết.

Các nghiên cứu ban đầu vào năm 1967 và gần đây cho thấy vacxin phát triển theo cách truyền thống – giết hoặc làm suy yếu virus rồi tiêm vào vật nuôi khỏe mạnh để giúp hệ miễn dịch của chúng tạo ra kháng thể - không hiệu quả với ASFV. Những kháng thể được tạo ra chưa đủ sức ngăn lây nhiễm ASFV.

Giới khoa học gia sau đó kết luận cách tốt nhất là để vật nuôi phơi nhiễm với một loại virus ít độc lực hơn – có thể được tạo ra thông qua nuôi cấy. Đây là phương thức đã thành công trong ngăn chặn sự lây lan của những dịch tả lợn trước đó. Ngoài ra, virus suy yếu có thể được lấy từ động vật, ví dụ như lợn hoang ở châu Âu, bởi nhiều ASFV mất dần độc lực theo thời gian.

Một số nghiên cứu cho thấy tiêm ASFV suy yếu từ lợn hoang ở Latvia có thể giúp lợn nuôi chống lại chủng virus độc lực cao hơn, Jose Manuel Sanchez-Vizcaino, nhà virus học tại phòng thí nghiệm Tổ chức Thú y Thế giới (OIE), Tây ban Nha, nói. Ông cùng đồng nghiệp còn chứng tỏ phương thức này còn bảo vệ cả lợn hoang, từ đó giúp hạn chế ASF lây lan.

Các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm ra loại vacxin hữu hiệu phòng ngừa dịch tả lợn châu Phi. Ảnh: National Hog Farmer.

Tuy nhiên, lo ngại về mức độ an toàn vẫn chưa thể xóa bỏ. Vào những năm 1960, giới nghiên cứu tiêm thử vacxin - một dạng ASFV tự nhiên bị suy yếu – lên số lượng lớn lợn ở Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha. Kết quả, những con vật không chết nhưng lại bị suy nhược mãn tính.

“Đây chính là vấn đề lớn nhất, vacxin bảo vệ tốt nhưng lại không an toàn”, theo Sanchez-Vizcaino.  

Biến đổi gene virus

Do đã có thêm hiểu biết về mặt sinh học và bộ gene ASFV, giới nghiên cứu chọn cách tiếp cận khác, xóa bỏ những gene quyết định độc lực của virus rồi tiêm chúng vào cơ thể vật nuôi.

“Chiến lược là giải trừ vũ khí của virus để vật chủ có thể phản ứng, hệ miễn dịch có hướng xử lý phù hợp và ghi nhớ lại”, Dixon giải thích.

Năm 2016, nhóm của Dixon đã thử nghiệm hướng đi trên và có thành công ban đầu – tất cả vật nuôi được tiêm vacxin đều sống sót. Cô đang nghiên cứu phát triển vacxin hữu hiệu theo hướng này.

Manuel Borca, nhà vi trùng học tại trung tâm dịch bệnh động vật thuộc Đơn vị Nghiên cứu Dịch bệnh động vật ở nước ngoài (FADRU), Cơ quan Nghiên cứu Nông nghiệp, Bộ Nông nghiệp Mỹ, cũng có thành công tương tự.

Giới chuyên gia cho rằng xóa gene ASFV hiện là cách tiếp cận tiên tiến nhất nhưng sẽ cần vài năm để có thể triển khai vacxin vào thực tế. Trước tiên, vacxin cần trải qua hàng loạt thử nghiệm để đảm bảo chúng an toàn, hiệu quả và phải được đăng ký với các cơ quan liên quan.

Trung Quốc cũng đang nghiên cứu phát triển vacxin tại Viện Nghiên cứu Thú y Cáp Nhĩ Tân. Dựa trên tài liệu giới nghiên cứu Trung Quốc đưa ra hồi tháng 4, Pfeiffer nhận định Bắc Kinh cũng theo đuổi phương án xóa gene ASFV.

Tuy nhiên, do số lượng trang trại nuôi lợn quy mô nhỏ nhiều, thiếu tiêu chuẩn an toàn sinh học, vacxin chỉ là một phần giải pháp cho dịch ASF ở Trung Quốc, theo Pfeiffer. Nỗ lực vacxin cần đi kèm với tăng cường an ninh sinh học để đạt hiệu quả tối đa.