Sự biến đổi của virus PCV2 có phải là nguyên nhân dẫn đến sự thất bại của chủng ngừa?

Bệnh do PCV2 có thể được kiểm soát hiệu quả bằng vắc-xin. Tuy nhiên, theo thời gian, cùng với việc sử dụng vắc-xin, PCV2 đã có nhiều biến đổi, từ kiểu gien (genotype) ban đầu, được đặt tên là PCV2a, đã hình thành nhiểu kiểu gien khác như PCV2b, PCV2c, PCV2d, PCV2e…

*Trong đó, PCV2d dần phổ biến tại các trại chăn nuôi heo trên toàn thế giới. Sự biến đổi di truyền của PCV2 được cho là yếu tố gây nên sự thất bại của việc tiêm phòng vắc-xin phòng bệnh do PCV2, nhất là khi có sự xuất hiện kiểu gien PCV2d tại các trại heo.

Bộ gien của Circovirus dài 1.766 đến 1.768 nucleotide, với nhiều khung đọc mở (ORF – Open Reading Frame), trong đó được biết đến nhiều nhất là ORF1, ORF2 và ORF3. Trong đó, ORF2 có nhiều biến đổi nhất, mã hoá cho việc tổng hợp protein capsid, là thành phần chính quyết định sự đa dạng di truyền, đặc điểm kháng nguyên và độc lực của PCV2. Do vậy, ORF2 thường được sử dụng để xét nghiệm – chẩn đoán, xác định kiểu di truyền của PCV2, và nghiên cứu vắc-xin phòng bệnh do PCV2.

*Cho đến hiện nay, dựa vào trình tự nucleotide của ORF2, PCV2 có thể được phân chia thành 8 kiểu gien khác nhau: a, b, c, d, e, f, g, h (Franzo G. et al., 2018), trong đó quan trọng nhất là PCV2a, PCV2b & PCV2d.

PCV2d được cho là kiểu gien mới – chiếm đa số trong các chủng PCV2 phân lập được ở nhiều nước châu Á

PCV2a chiếm phần lớn cho đến năm 2003, và sau đó là PCV2b. Mặc dù sự xuất hiện của PCV2b có liên quan đến sự bùng nổ các ổ dịch do PCV2 trên heo, các nghiên cứu cho thấy không có sự khác biệt về độc lực giữa PCV2a và PCV2b. PCV2c được ghi nhận lẻ tẻ, đầu tiên ở Đan Mạch và gần đây trên heo rừng ở Braxin. PCV2d hiện diện phổ biến trên các đàn heo nuôi từ khoảng năm 2006. Dựa trên nghiên cứu hồi cứu, PCV2e được ghi nhận ở Mexico và Mỹ vào khoảng năm 2006 trở về trước. Kiểu gien PCV2f, được phát hiện đầu tiên ở Trung Quốc, và sau đó là ở Croatia, Ấn Độ và Indonesia.

Sau thập niên những năm 2000, PCV2d bắt đầu trở nên phổ biến và hiện diện trong phần lớn các ca bệnh lâm sàng liên quan đến PCV2. PCV2d được cho là kiểu gien mới – chiếm đa số trong các chủng PCV2 phân lập được ở nhiều nước châu Á.

Tại Thái Lan, tỷ lệ PCV2d dương tính tăng dần từ 58,33% năm 2013, lên 87% năm 2014, và đến 100% năm 2015 (Nattarat Thangthamniyoma et al., 2017).
Tại Đài Loan trong giai đoạn 2011 – 2017 (Guang-Ting Tsai et al., 2019) là 88%.

Tại Thái Lan, tỷ lệ PCV2d dương tính tăng dần từ 58,33% năm 2013, lên 87% năm 2014, và đến 100% năm 2015 (Nattarat Thangthamniyoma et al., 2017).

Tại Hàn Quốc trong giai đoạn 2016 – 2017 là 66 – 69,4% và 94,7% trong năm 2018 (Seok-Jin Kang et al., 2020).

Theo Yao J. et al., 2019, tại Trung Quốc, các kiểu gien PCV2 có sự thay đổi rõ rệt theo thời gian: trong giai đoạn từ 2002 – 2008, PCV2b chiếm ưu thế trong các ca nhiễm PCV2 ở heo; từ 2009 – 2013 ghi nhận có sự gia tăng của PCV2d, cùng với PCV2b xuất hiện phổ biến; nhưng từ năm 2014 trở đi, PCV2d đã trở thành kiểu gien quan trọng nhất trên đàn heo nuôi của Trung quốc (Hình 1).

Hình 1: Sự phân bố các kiểu gien PCV2 tại Trung Quốc theo thời gian. Yao et al., 2019.

Tương tự Nianci Lv et al., 2020, ghi nhận đến 80% các mẫu bệnh phẩm heo bệnh chết do PCV2, từ năm 2016 – 2019 tại Yunnan Trung Quốc, dương tính với PCV2d.

Tại Việt Nam, theo Le T. T. P. et al., 2018, PCV2d bắt đầu xuất hiện từ năm 2012, có khuynh hướng tăng dần và trở nên phổ biến nhất với 52% các chủng PCV2d phân lập được trong giai đoạn 2007 – 2016 (Hình 2). Trong nghiên cứu tại Bỉ cũng ghi nhận sự tiến hoá của PCV2 phân lập trong giai đoạn từ 2009 – 2018, chuyển từ PCV2a sang PCV2b và hiện nay là PCV2d (Ruifang Wei et al., 2019).

Hình 2: Phân bố theo thời gian của các phân lập PCV2 thu thập được ở miền Nam Việt Nam từ năm 2007 đến 2016. Nguyễn Thị Thu Phương và ctv., 2018.

Ngoài ra, theo Giovanni Franzo et al., 2018, khuynh hướng thay đổi các kiểu gien theo khu vực cũng được thể hiện rõ. PCV2d xuất hiện nhiều nhất ở châu Á và Bắc Mỹ, đặc biệt chiếm đa số ở châu Á (Hình 3). Có thể đây cũng là yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả tiêm phòng vắc-xin được sản xuất dựa trên PCV2a.

Hình 3: Số lượng trình tự các kiểu gien PCV2 theo từng năm (G. Franzo et al., 2018)

Các nghiên cứu về miễn dịch học ghi nhận, mặc dù có miễn dịch chéo giữa các kiểu gien, nhưng vẫn có sự khác nhau về đáp ứng kháng thể trung hoà giữa các kiểu gien của PCV2. Trên thực tế, kiểu gien PCV2d đang có khuynh hướng nhiễm phổ biến trên các đàn heo nuôi hiện nay, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của vắc-xin phòng bệnh PCV2.

Các nghiên cứu cho thấy, tuy có miễn dịch chéo giữa các vắc-xin khác kiểu gien, nhưng dường như vắc-xin PCV2 đồng kiểu gien đem lại hiệu quả miễn dịch tốt hơn so với khác kiểu gien (Tanja Opriessnig, 2019, Hui-Gang Shen et al., 2012).

Kiểu gien của PCV2 không chỉ có ý nghĩa về mặt dịch tễ mà còn liên quan đến việc kiểm soát bệnh do PCV2 gây ra. Theo nguyên lý miễn dịch, hiệu quả miễn dịch sẽ cao nhất khi kháng nguyên và kháng thể hoàn toàn trùng khớp nhau. Các nghiên cứu về miễn dịch học ghi nhận, mặc dù có miễn dịch chéo giữa các kiểu gien PCV2a, PCV2b và PCV2d, vẫn có sự khác nhau về đáp ứng kháng thể trung hoà giữa các kiểu gien của PCV2. Trên thực tế, kiểu gien PCV2d đang có khuynh hướng nhiễm phổ biến trên các đàn heo nuôi hiện nay, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của vắc-xin phòng bệnh PCV2.

PGS. TS Nguyễn Ngọc Hải

Bộ môn Vi sinh & Bệnh truyền nhiễm Thú y – Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh

Tài liệu tham khảo

1.Guang-Ting Tsai et al., 2019. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47209-1.

2. Franzo G., Segale´s J., 2018. PLoS ONE 13 (12). https://doi.org/10.1371/journal. pone.0208585.

3.  Jing Yao et al., 2019. BMC Veterinary Research (2019) 15:118.

4. Lê Thị Thu Phương và ctv., 2018. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thú y, trang 23-3, 2018.

5. Tanja Opriessnig et al., 2013. Vaccine 31 (2013) 487– 494.

6. Hui-Gang Shen et al., 2012. Journal of General Virology, 93, 1345–1355.

7. Seok-Jin Kang et al., 2020. BMC Veterinary Research.

8. Nianci Lv et al., 2020. BMC Veterinary Research (2020) 16:96.

9. Ruifang Wei et al., 2019. Virus Evolution, 2019, Vol. 5, No. 2.

10. Nattarat Thangthamniyoma et al., 2017. Veterinary Microbiology 208 (2017) 239–246.

(Trích dẫn từ Tạp chí Chăn nuôi 11/05/2020)