Mục đích của luận án nhằm nghiên cứu cơ sở khoa học và thực nghiệm của việc sản xuất kháng nguyên tái tổ hợp M/GP5/GP5ectoM của chủng virus PRRS (PRRSV) đang gây bệnh lợn tai xanh ở Việt Nam bằng công nghệ biểu hiện tạm thời trên cây thuốc lá phục vụ cho định hướng phát triển vaccine thế hệ mới.
Trang 1VI N HÀN LÂM KHOA H C VÀ CÔNG NGH VI T NAM Ệ Ọ Ệ Ệ
VI N CÔNG NGH SINH H C Ệ Ệ Ọ
NGUY N TH MINH H NG Ễ Ị Ằ
i
Trang 2HÀ N I – 2018 Ộ
ii
Trang 3VI N HÀN LÂM KHOA H C VÀ CÔNG NGH VI T NAM Ệ Ọ Ệ Ệ
VI N CÔNG NGH SINH H C Ệ Ệ Ọ
NGUY N TH MINH H NG Ễ Ị Ằ
Trang 4HÀ N I – 2018 Ộ
iv
Trang 5L I C M NỜ Ả Ơ
Lu n án đậ ược th c hi n t iự ệ ạ Phòng thí nghi m Tr ng đi m Công ngh gen,ệ ọ ể ệ Phòng Công ngh t bào th c v t, Phòng th nghi m sinh h c, Vi n Công nghệ ế ự ậ ử ệ ọ ệ ệ sinh h c, Vi n Hàn lâm Khoa h c & Công ngh Vi t Nam và Trung tâm Ch nọ ệ ọ ệ ệ ẩ đoán Thú y Trung ương. V i s h tr kinh phí t đ tài thu c nhi m v nghiênớ ự ỗ ợ ừ ề ộ ệ ụ
c u thứ ường xuyên c a Phòng thí nghi m Tr ng đi m Công ngh gen, Vi n Côngủ ệ ọ ể ệ ệ ngh sinh h c. ệ ọ
Trong su t quá trình h c t p, nghiên c u và hoàn thành lu n án, tôi luônố ọ ậ ứ ậ
nh n đậ ượ ực s giúp đ c a t p th cán b hỡ ủ ậ ể ộ ướng d n, các th y cô giáo, các nhàẫ ầ khoa h c, các anh ch em đ ng nghi p và quý c quan, phòng ban. Tôi xin chânọ ị ồ ệ ơ thành c m n Ban Lãnh đ o, B ph n đào t o sau đ i h c, các phòng ch c năngả ơ ạ ộ ậ ạ ạ ọ ứ
c a Vi n Công ngh sinh h c đã t o đi u ki n cho tôi h c t p và hoàn thànhủ ệ ệ ọ ạ ề ệ ọ ậ
lu n án.ậ
Tôi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i hai th y, PGS.TS. Chu Hoàng Hà vàỏ ế ơ ắ ớ ầ
TS. Nguy n Trung Nam đã đ nh hễ ị ướng nghiên c u, t n tình hứ ậ ướng d n, t o m iẫ ạ ọ
đi u ki n thu n l i, giúp đ tôi trong su t th i gian th c hi n và hoàn thành lu nề ệ ậ ợ ỡ ố ờ ự ệ ậ án
Tôi xin chân thành c m n GS.TS. Lê Tr n Bình, PGS.TS. Ph m Bíchả ơ ầ ạ
Ng c, PGS.TS. Đinh Duy Kháng, PGS.TS. Tô Long Thành, TS. Nguy n Tọ ễ ườ ngVân, ThS. H Th Thồ ị ương và t p th cán b Phòng Công ngh t bào th c v t,ậ ể ộ ệ ế ự ậ Phòng Thí nghi m tr ng đi m Công ngh gen đã luôn giúp đ , chia s nh ngệ ọ ể ệ ỡ ẻ ữ
ki n th c quý báu và t o nh ng đi u ki n t t nh t cho tôi trong su t quá trìnhế ứ ạ ữ ề ệ ố ấ ố
th c hi n lu n án.ự ệ ậ
Tôi xin chân thành c m n Ban Giám hi u Trả ơ ệ ường Đ i h c Lâm nghi p,ạ ọ ệ Ban Lãnh đ o, cùng toàn th cán b c a Vi n Công ngh sinh h c Lâm nghi pạ ể ộ ủ ệ ệ ọ ệ
đã t o m i đi u ki n t t nh t đ cho tôi yên tâm h c t p và th c hi n lu n án.ạ ọ ề ệ ố ấ ể ọ ậ ự ệ ậ
Cu i cùng, tôi xin c m n gia đình, b n bè và các đ ng nghi p đã luônố ả ơ ạ ồ ệ
đ ng viên, giúp đ tôi trong su t quá trình h c t p và th c hi n lu n án này.ộ ỡ ố ọ ậ ự ệ ậ
Hà N i, ngày tháng năm 2018 ộ
v
Trang 6Nghiên c u sinhứ
Nguy n Th Minh H ngễ ị ằ
vi
Trang 7L I CAM ĐOANỜ
Tôi xin cam đoan:
Đây là công trình nghiên c u c a tôi dứ ủ ướ ự ưới s h ng d n khoa h c c aẫ ọ ủ PGS.TS. Chu Hoàng Hà, TS. Nguy n Trung Nam và m t s k t qu cùng c ngễ ộ ố ế ả ộ tác v i các c ng s khác.ớ ộ ự
Các s li u và k t qu trình bày trong lu n án là trung th c, m t ph n đãố ệ ế ả ậ ự ộ ầ
được công b trên các t p chí khoa h c chuyên ngành v i s đ ng ý và cho phépố ạ ọ ớ ự ồ
c a các đ ng tác gi ủ ồ ả
Ph n k t qu còn l i c a lu n án ch a đầ ế ả ạ ủ ậ ư ược ai công b trong b t k côngố ấ ỳ trình nào khác.
Hà N i, ngày tháng năm 2018 ộ Tác giả
Nguy n Th Minh H ngễ ị ằ
i
Trang 8133 TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
140
ii
Trang 9IPMA Immunoperoxidase monolayer assay (Xét nghi m mi n d ch đ n ệ ễ ị ơ
Trang 10ngh ch đ o qua màng)ị ả
nptII Gene mã hoá Neomycin phosphotransferase (Gen kháng
kanamycin)Nos Nopaline synthase terminator
h i ch ng r i lo n sinh s n và hô h p l n)ộ ứ ố ạ ả ấ ở ợ
Trang 11B ng 2.2ả Thành ph n ph n ng ghép n i gen ầ ả ứ ố m, gp5opt v i vector ớ
pRTRA 35SHistagCmyc100xELP ………
47
B ng 2.3ả Thành ph n ph n ng ghép n i đo n ầ ả ứ ố ạ gp5ecto v i gen ớ m và
v i vectorớ pRTRA 35SHistagCmyc100xEL ………
47
B ng 2.4ả Thành ph n ph n ng ghép n i các cassette gen v i vector ầ ả ứ ố ớ
pCB301 ………
48
B ng 3.1ả So sánh m c đ bi u hi n t m th i gen mã hoá các kháng ứ ộ ể ệ ạ ờ
nguyên tái t h p (MELP, GP5ELP, GP5ectoMELP) trongổ ợ
lá thu c lá ố N. benthamiana
………
82
B ng 3.2ả Hi u su t thu h i và m c đ tinh s ch c a các protein Mệ ấ ồ ứ ộ ạ ủ
ELP, GP5ELP, GP5ectoMELP ………
91
v
Trang 12DANH M C CÁC HÌNH Ụ
vi
Trang 13Hình 1.2 Ảnh hi n vi đi n t c a các h t ể ệ ử ủ ạ Arterivirus
Hình 1.6 S đ mô t s bi u hi n gen t m th i s d ng các vector ơ ồ ả ự ể ệ ạ ờ ử ụ
pEAQ b ng phằ ương pháp th m l c ẩ ọ A. tumefaciens
ELP 62Hình 3.3 K t qu thi t k vector chuy n gen pCB301 35Sế ả ế ế ể mHistag
Cmyc100xELP ……… 63Hình 3.4 Phân tích s n ph m ColonyPCR ki m tra ả ẩ ể A. tumefaciens
Trang 14viii
Trang 151. Tính c p thi t c a đ tàiấ ế ủ ề
H i ch ng r i lo n sinh s n và hô h p l n (Porcine reproductive andộ ứ ố ạ ả ấ ở ợ respiratory syndrome – PRRS) là b nh truy n nhi m nguy hi m trên l n doệ ề ễ ể ợ virus gây ra. Vi t Nam, b nh còn đỞ ệ ệ ược g i là “B nh l n tai xanh” (theoọ ệ ợ ngôn ng đ i chúng) do l n m c b nh thữ ạ ợ ắ ệ ường b xung huy t tai, lúc đ u đị ế ở ầ ỏ
s m, sau tím xanh. PRRS gây thi t h i kinh t r t l n nh ng nẫ ệ ạ ế ấ ớ ở ữ ước có b nh.ệ PRRS được phát hi n M vào năm 1987. Hàng năm nệ ở ỹ ước M ph i ch uỹ ả ị
nh ng thi t h i do b nh này ữ ệ ạ ệ ước tính kho ng 664 tri u USD cho vi c tiêu huyả ệ ệ ̉
l n chêt, l n ôm, chi phi chông dich va x ly môi trợ ́ ợ ́ ́ ́ ̣ ̀ ử ́ ường
Vi t Nam, dich PRRS do virus th đ c l c cao xu t hi n l n đ u tiên
vào năm 2007. T đo đên nay, dich đa xuât hi n hâu hêt cac đia phừ ́ ́ ̣ ̃ ́ ệ ở ̀ ́ ́ ̣ ươ ngtrong ca n̉ ươc. Theo th ng kê c a C c Thú y, t cu i tháng 4/2016 đ n thánǵ ố ủ ụ ừ ố ế 11/2016, đã xu t hi n 14 d ch PRRS t i 8 huy n c a 4 t nh là Qu ng Tr ,ấ ệ ổ ị ạ ệ ủ ỉ ả ị
H u Giang, Ngh An và Hà Tĩnh, làm 3.433 con l n m c b nh, trong đó cóậ ệ ợ ắ ệ 1.242 con l n b tiêu hu PRRS đã anh hu ng n ng nê t i nganh chan nuoi l nợ ị ỷ ̉ ̛ở ặ ̀ ́ơ ̀ ̆ ̂ ợ trong nước. B nh v n xu t hi n m t s đ a phệ ẫ ấ ệ ở ộ ố ị ương và có tính ch t 23 nămấ
m t l n. Đi u này cũng cho th y nguy c xu t hi n tr l i c a d ch b nh nàyộ ầ ề ấ ơ ấ ệ ở ạ ủ ị ệ trong th i gian t i.ờ ớ
Hi n nay, các vaccine phòng PRRS ch y u là vaccine vô ho t và nhệ ủ ế ạ ượ c
đ c. Cac vaccine vô ho t thộ ́ ạ ương an toan nh ng kh năng bao h thâp. Cac̀ ̀ ư ả ̉ ộ ́ ́ vaccine nhược đ c bao h t t h n nh ng còn nhi u lo ng i v tính an toànộ ̉ ộ ố ơ ư ề ạ ề
c a các loa vaccine này. Vaccine nhủ ị ược đ c có th giam dân m c bao h doộ ể ̉ ̀ ứ ̉ ộ giam m c t̉ ư ướ ng đông v i chung m i (n u có) va ban thân virus vaccine saù ớ ̉ ớ ế ̀ ̉ nhiêu lân truyên nhi m cũng co thê đ t biên tr thanh c̀ ̀ ̀ ễ ́ ̉ ộ ́ ở ̀ ương đ c. M c dù v y,̀ ộ ặ ậ phòng ch ng PRRS t i Vi t Nam đã đ t hi u qu cao. Hi n nay, d ch ch xu tố ạ ệ ạ ệ ả ệ ị ỉ ấ
hi n l t , trong nh ng năm g n đây h u nh không có d ch, m t ph n là nhệ ẻ ẻ ữ ầ ầ ư ị ộ ầ ờ
bi n pháp ch đ ng tiêm phòng cho l n.ệ ủ ộ ợ
Trang 16nay được xác đ nh là th đ c l c cao và ch a có thu c đ c tr Vi c phòngị ể ộ ự ư ố ặ ị ệ
ch ng d ch ch y u v n là tiêm phòng vaccine k t h p các bi n pháp thú yố ị ủ ế ẫ ế ợ ệ (Tiêu đ c kh trùng, v sinh tru ng tr i, cách ly và tiêu hu l n b nh ). Độ ử ệ ồ ạ ỷ ợ ệ ể phòng ch ng virus th đ c l c cao đang l u hành t i Vi t Nam c n ph i cóố ể ộ ự ư ạ ệ ầ ả thêm vaccine phù h p. Nhu c u v các lo i vaccine PRRS th h m i trong đóợ ầ ề ạ ế ệ ớ
có vaccine ti u đ n v , an toàn và hi u qu là v n đ c p thi t. ể ơ ị ệ ả ấ ề ấ ế
Protein GP5 và M là nh ng protein c u trúc chính c a virus PRRSữ ấ ủ (PRRSV) được l a ch n là nh ng ng viên ti m năng đ s n xu t vaccineự ọ ữ ứ ề ể ả ấ
Kháng nguyên c a virus PRRS có th đủ ể ược s n xu t trong h th ngả ấ ệ ố
th c v t nh m phát tri n vaccine ti u đ n v phòng PRRS thông qua phự ậ ằ ể ể ơ ị ươ ngpháp bi u hi n gen t m th i. H th ng bi u hi n gen t m th i th c v tể ệ ạ ờ ệ ố ể ệ ạ ờ ở ự ậ
b ng phằ ương pháp th m l c nh ẩ ọ ờ Agrobacterium nh m s n xu t kháng nguyênằ ả ấ
có nhi u u đi m nh : M c đ bi u hi n kháng nguyên cao, có th s n xu tề ư ể ư ứ ộ ể ệ ể ả ấ protein v i s lớ ố ượng l n, phớ ương pháp th c hi n đ n gi n, th i gian nhanh,ự ệ ơ ả ờ không b nh hị ả ưởng b i v trí g n gen đích trong t bào th c v t và có thở ị ắ ế ự ậ ể
ti n hành bi u hi n trong các mô đã bi t hóa hoàn toàn nh lá, cung c p khángế ể ệ ệ ư ấ nguyên cho m c đích s n xu t vaccine ch ng ch ng virus m i xu t hi n m tụ ả ấ ố ủ ớ ấ ệ ộ cách nhanh chóng khi d ch b nh x y ra.ị ệ ả
Căn c vào các lu n c khoa h c và tình hình th c ti n nêu trên, lu n ánứ ậ ứ ọ ự ễ ậ
được th c hi n v i đ tài “ự ệ ớ ề Nghiên c u bi u hi n kháng nguyên (M, GP5,ứ ể ệ GP5ectoM) c a virus gây H i ch ng r i lo n sinh s n và hô h p l n trongủ ộ ứ ố ạ ả ấ ở ợ
Trang 17t o c s khoa h c và th c nghi m đ bi u hi n các gen mã hoá kháng nguyênạ ơ ở ọ ự ệ ể ể ệ
c a ch ng virus PRRS gây h i ch ng r i lo n sinh s n và hô h p l n đang l uủ ủ ộ ứ ố ạ ả ấ ở ợ ư hành Vi t Nam b ng phở ệ ằ ương pháp bi u hi n gen t m th i trong th c v t ph cể ệ ạ ờ ự ậ ụ
v cho đ nh hụ ị ướng phát tri n s n xu t vaccine th h m i.ể ả ấ ế ệ ớ
2. M c tiêu nghiên c uụ ứ
M c tiêu chungụ
Nghiên c u c s khoa h c và th c nghi m c a vi c s n xu t khángứ ơ ở ọ ự ệ ủ ệ ả ấ nguyên tái t h p M/GP5/GP5ectoM c a ch ng virus PRRS (PRRSV) đang gâyổ ợ ủ ủ
b nh l n tai xanh Vi t Nam b ng công ngh bi u hi n t m th i trên cây thu cệ ợ ở ệ ằ ệ ể ệ ạ ờ ố
lá ph c v cho đ nh hụ ụ ị ướng phát tri n vaccine th h m i.ể ế ệ ớ
M c tiêu c thụ ụ ể
Thi t kế ế được 3 c u trúc ấ vector chuy n genể mang gen m, gp5optimize
(gp5opt) và gp5ectom c a ch ng virus th đ c l c cao gây H i ch ng r iủ ủ ể ộ ự ộ ứ ố
lo n sinh s n và hô h p l n dạ ả ấ ở ợ ướ ự ềi s đi u khi n bi u hi n b i promoterể ể ệ ở CaMV 35S.
T i u các đi u ki n bi u hi n t m th i gen mã hoá 3 lo i kháng nguyênố ư ề ệ ể ệ ạ ờ ạ
M, GP5 và GP5ectoM c a ch ng PRRSV th đ c l c cao trong lá cây thu củ ủ ể ộ ự ố
lá và tinh s ch đạ ược kháng nguyên M, GP5 và GP5ectoM tái t h p t mô láổ ợ ừ thu c lá.ố
Đánh giá được tính sinh mi n d ch c a protein tái t h p M, GP5 vàễ ị ủ ổ ợ GP5ectoM trên đ ng v t thí nghi m. ộ ậ ệ
3. N i dung nghiên c uộ ứ
N i dung 1 ộ : Thi t k c u trúc vector chuy n gen th c v t mang các gen ế ế ấ ể ự ậ m, gp5opt và gp5ectom mã hoá kháng nguyên tái t h p MELP, GP5ELP,ổ ợ GP5ectoMELP và t o ch ng ạ ủ Agrobacterium tumefaciens mang vector tương ng.ứ
N i dung 2 ộ : T i u các đi u ki n bi u hi n t m th i gen ố ư ề ệ ể ệ ạ ờ m, gp5opt và gp5ectom lá cây thu c lá ở ố Nicotiana benthamiana. Bi u hi n t m th i và tinhể ệ ạ ờ
s ch các kháng nguyên tái t h p.ạ ổ ợ
Trang 18ELP, GP5ELP và GP5ectoMELP tái t h p trên đ ng v t thí nghi m.ổ ợ ộ ậ ệ
4. Đong gop m i cua lu n áń ́ ớ ̉ ậ
Lu n án đã ti n hành th c hi n nghiên c u m t cách t ng th , t vi cậ ế ự ệ ứ ộ ổ ể ừ ệ thi t k vector chuy n gen mang các gen mã hóa kháng nguyên c a virus PRRSế ế ể ủ gây b nh l n tai xanh, t i u các đi u ki n bi u hi n gen t m th i trong th cệ ợ ố ư ề ệ ể ệ ạ ờ ự
v t, bi u hi n và tinh s ch kháng nguyên và đánh giá tính sinh mi n d ch c aậ ể ệ ạ ễ ị ủ kháng nguyên tái t h p trên đ ng v t thí nghi m. ổ ợ ộ ậ ệ
Lu n án là công trình nghiên c u thành công đ u tiên t i Vi t Nam v vi cậ ứ ầ ạ ệ ề ệ thi t k vector chuy n gen và bi u hi n t m th i các genế ế ể ể ệ ạ ờ m/ gp5opt/ gp5ectom
mã hoá kháng nguyên tái t h p MELP, GP5ELP và GP5ectoMELP c a ch ngổ ợ ủ ủ virus PRRS gây b nh l n tai xanh đang l u hành t i Vi t Nam trong lá cây thu cệ ợ ư ạ ệ ố
lá N. benthamiana b ng phằ ương pháp th m l c nh ẩ ọ ờ Agrobacterium.
K t qu c a lu n án cũng đã ch ng minh đế ả ủ ậ ứ ược các kháng nguyên tái tổ
h p MELP, GP5ELP và GP5ectoMELP có kh năng kích thích sinh kháng thợ ả ể
đ c hi u kháng virus PRRS trên đ ng v t thí nghi m. Trong đó, kháng nguyênặ ệ ộ ậ ệ GP5ecto (vùng ngo i bào c a GP5) dung h p v i kháng nguyên M (GP5ectoMạ ủ ợ ớELP) kích thích đáp ng kháng th đ c hi u t t h n kháng nguyên MELP, GP5ứ ể ặ ệ ố ơELP riêng l Kháng nguyên GP5ectoMELP và GP5ELP là hai ng viên ti mẻ ứ ề năng đ s n xu t vaccine ti u đ n v ch ng PRRSV th đ c l c cao đang gâyể ả ấ ể ơ ị ố ể ộ ự
b ng phằ ương pháp th m l c nh ẩ ọ ờ Agrobacterium; tách chi t, tinh s ch và đánh giáế ạ
kh năng kích thích đáp ng mi n d ch d ch th c a các kháng nguyên tái t h pả ứ ễ ị ị ể ủ ổ ợ này trên đ ng v t thí nghi m. K t qu đ tài lu n án là b ng ch ng khoa h c vộ ậ ệ ế ả ề ậ ằ ứ ọ ề
Trang 19th c v t. ự ậ
Ý nghĩa th c ti n ự ễ
Các c u trúc vector chuy n gen th c v t mang gen ấ ể ự ậ m/ gp5opt/ gp5ectom
mã hóa các kháng nguyên tái t h p MELP, GP5ELP và GP5ectoMELP c aổ ợ ủ
ch ng virus PRRS đang l u hành Vi t Nam và các ch ng ủ ư ở ệ ủ A. tumefaciens mang
các vector này có th để ược s d ng đ nghiên c u bi u hi n, s n xu t và phátử ụ ể ứ ể ệ ả ấ tri n vaccine ti u đ n v phòng PRRS.ể ể ơ ị
Quy trình bi u hi n gen t m th i trên lá cây thu c lá b ng phể ệ ạ ờ ố ằ ương pháp
th m l c nh ẩ ọ ờ A. tumefaciens v i các đi u ki n t i u c a đ tài lu n án có thớ ề ệ ố ư ủ ề ậ ể
ng d ng đ s n xu t các kháng nguyên tái t h p MELP, GP5ELP,
Trang 20đ i chúng), l n đ u tiên đạ ầ ầ ược phát hi n M vào năm 1987, v i các bi u hi nệ ở ỹ ớ ể ệ
b nh c quan sinh s n và hô h p. L n nái m c h i ch ng này b s y thai thaiệ ở ơ ả ấ ợ ắ ộ ứ ị ả ở
k cu i, thai l u, đ non, l n con sinh ra y u ho c b ch t, t l đ th p, ch mỳ ố ư ẻ ợ ế ặ ị ế ỷ ệ ẻ ấ ậ
đ ng d c tr l i. L n con đang bú s a ho c l n con đã cai s a có bi u hi n r iộ ụ ở ạ ợ ữ ặ ợ ữ ể ệ ố
lo n hô h p nghiêm tr ng. Sau đó, ạ ấ ọ d ch PRRS đã lây lan nhanh sang nhi u qu cị ề ố gia khác bao g m: Canada (1988); Đ c (1990); Hà Lan, Tây Ban Nha, B , Anhồ ứ ỉ (1991) và Pháp (1992) (Rossow, 1998).ở Đ n năm 1991, nguyên nhân gây b nhế ệ
“bí hi m” để ược xác đ nh là do m t lo i virus RNA gây ra. Ngay sau đó, virus nàyị ộ ạ cũng đã được phân l p M (Collins ậ ở ỹ et al., 1992), Canada (Dea et al.,
1992a,1992b) và nhi u nề ước trên th gi i. ế ớ Năm 1992, h i ngh qu c t vộ ị ố ế ề b nhệ này đượ ổc t ch c t i St. Paul, Minnesota đã th ng nh t tên g i là h i ch ng r iứ ạ ố ấ ọ ộ ứ ố
lo n sinh s n và hô h p l n PRRS vàạ ả ấ ở ợ đượ ổc t ch c Thú y th gi i (OIE) côngứ ế ớ
nh n. T đó, virus gây b nh cũng đậ ừ ệ ược g i là PRRSV. ọ
T i Trung Qu c, PRRS xu t hi n t nh ng năm 1995, gây ch t hàng lo tạ ố ấ ệ ừ ữ ế ạ
l n b nh. Năm 2006, PRRS l i bùng phát trong vòng ba tháng, làm trên 2 tri u l nợ ệ ạ ệ ợ
m c b nh, 400 nghìn con ch t, ắ ệ ế ước tính t l ch t kho ng 20%. B nh có t c đỷ ệ ế ả ệ ố ộ lây lan nhanh, ch sau 3 5 ngày b nh có th lây ra toàn đàn, v i bi u hi n s t caoỉ ệ ể ớ ể ệ ố
40 420C, vì v y năm 2006 b nh này còn có tên là “ậ ệ b nh s t cao” ệ ố Năm 2007,
d ch l i ti p t c bùng phát, x y ra 26/33 t nh v i 257.000 con m c, làm ch tị ạ ế ụ ả ở ỉ ớ ắ ế
h n 68.000 con, tiêu hu 175.000 con. Các ch ng PRRSV th đ c l c th p và thơ ỷ ủ ể ộ ự ấ ể
đ c l c cao thu c dòng B c M đ u đã độ ự ộ ắ ỹ ề ược phân l p t các m u b nh ph mậ ừ ẫ ệ ẩ
c a l n m c b nh. T đó đ n nay, b nh v n di n bi n ph c t p. Philippines,ủ ợ ắ ệ ừ ế ệ ẫ ễ ế ứ ạ Ở
Trang 21PRRS xu t hi n t năm 2006, trong năm 2007 có 18 d ch, 13.542 con m c, làmấ ệ ừ ổ ị ắ
ch t 1.743 con. Sau đó PRRS lan ra c nế ả ước, gây m và ch t l n nái và l n conố ế ợ ợ theo m (C c Thú y, 2008). T iẹ ụ ạ Thái Lan, PRRS xuất hiện vào năm 1989 bao
g mồ hai ch ng ủ thuộc dòng châu Âu và B cắ Mỹ. Các báo cáo cho th y, t ấ ừ năm
2005 trở lại đây, 25 nước và vùng lãnh thổ thu cộ t tấ cả các Châu l cụ trên thế
gi iớ đ uề có PRRSV lưu hành (ngo i tạ r cừ hâu Úc và Newzeland) đã gây ra nh ngữ thi t h i l n v kinh t cho ngệ ạ ớ ề ế ười chăn nuôi nhi u qu c gia trên kh p th gi iở ề ố ắ ế ớ
(Han et al., 2006). M , hàng năm PRRS gây t n th t Ở ỹ ổ ấ ước tính thi t h i lên đ nệ ạ ế
664 tri u USD/năm (Holtkamp ệ et al., 2012).
T i Vi t Nam, b nh đạ ệ ệ ược phát hi n l n đ u tiên vào năm 1996 trên đànệ ầ ầ
l n gi ng 51 con nh p t M vào các t nh phía Nam. T cu i 1996 đ n đ u nămợ ố ậ ừ ỹ ỉ ừ ố ế ầ
2007, không có các thông báo v b nh lâm sàng ho c thi t h i tr c ti p doề ệ ặ ệ ạ ự ế PRRSV gây ra mà ch có th ng kê v trỉ ố ề ường h p dợ ương tính v i PRRSV c a m tớ ủ ộ
s m u khi ki m tra 478 m u huy t thanh c a l n t i C n Th (Tô Long Thành,ố ẫ ể ẫ ế ủ ợ ạ ầ ơ 2007). Cu i tháng 2/2007, b nh x y ra trên các đàn l n t i H i Dố ệ ả ợ ạ ả ương được xác
đ nh do nhi m PRRSV th đ c l c cao, là virus PRRS type II tị ễ ể ộ ự ương đ ng 99%ồ
v i các ch ng c a Trung Qu c (Feng ớ ủ ủ ố et al., 2008). Cũng trong nam 2007, cac̆ ́ tru ng h p l n măc PRRS v i ty l măc va ty l chêt cao lân đâu tien đu c ghi̛ờ ợ ợ ́ ớ ̉ ệ ́ ̀ ̉ ệ ́ ̀ ̀ ̂ ̛ợ
nh n xay ra tai Vi t Nam (C c Thú y, 2007). Dich co xu hu ng trâm trong hon doậ ̉ ̣ ệ ụ ̣ ́ ̛ớ ̀ ̣ ̛ thu ng phat hi n vi khuân kê phat (Tiêu Quang An ̛ờ ́ ệ ̉ ́ ́ et al., 2011). Trong giai đoaṇ
20072012, dich PRRS lien tuc xay ra tren di n r ng tai nhiêu đia phuong, đ c bi ṭ ̂ ̣ ̉ ̂ ẹ ộ ̂ ̣ ̀ ̣ ̛ ̛ ặ ẹ ̂trong cac nam 2008, 2010 va 2012, đa gay thi t hai nghiem trong cho ngu i chań ̆ ̀ ̃ ̂ ệ ̣ ̂ ̣ ̛ờ ̆ nuoi l n, anh hu ng tieu c c đên an sinh xa h i va gay o nhiêm moi tru ng do phaî ợ ̉ ̛ở ̂ ự ́ ̃ ộ ̀ ̂ ̂ ̃ ̂ ̛ờ ̉ tieu huy hang tram ngan con l n măc b nh va chêt. ̂ ̉ ̀ ̆ ̀ ợ ́ ệ ̀ ́
Tháng 3/2008, b nh ti p t c bùng phát Thanh Hoá và Hà Tĩnh, đ n thángệ ế ụ ở ế 7/2008 b nh lây lan trên 17 t nh/thành ph , trong đó có các t nh đ ng b ng sôngệ ỉ ố ỉ ồ ằ
C u Long gây thi t h i n ng n cho ngành chăn nuôi l n trong nử ệ ạ ặ ề ợ ước (Đ u Ng cậ ọ
Hào et al., 2008). Dich co tinh chât chu ky 23 năm m t lân (C c Thú y, 2011). ̣ ́ ́ ́ ̀ ộ ̀ ụ
Theo th ng kê c a C c Thú y năm 2016 (B ng 1.1), t cu i tháng 4/2016ố ủ ụ ả ừ ố
đ n tháng 11/2016, đã xu t hi n 14 d ch PRRS t i 8 huy n c a 4 t nh là Qu ngế ấ ệ ổ ị ạ ệ ủ ỉ ả
Trang 22Tr , H u Giang, Ngh An và Hà Tĩnh làm 3.433 con l n m c b nh, trong đó cóị ậ ệ ợ ắ ệ 1.242 con l n tiêu hu So v i năm 2015, di n d ch có gi m nh , nh ng s l nợ ỷ ớ ệ ị ả ẹ ư ố ợ
m c b nh ph i tiêu h y là tăng cao h n. B nh v n còn di n bi n ph c t p do sắ ệ ả ủ ơ ệ ẫ ễ ế ứ ạ ự
bi n ch ng nhanh chóng c a virus PRRS và s t n t i c a virus này trong các đànế ủ ủ ự ồ ạ ủ
l n lành b nh. Đi u này cũng cho th y nguy c bùng phát tr l i c a d ch b nhợ ệ ề ấ ơ ở ạ ủ ị ệ trong th i gian t i (C c Thú y, 2016).ờ ớ ụ
Trong c th l n b nh, virus phá h y đ i th c bào làm gi m v s lơ ể ợ ệ ủ ạ ự ả ề ố ượ ng
và ch c năng, d n đ n suy gi m mi n d ch. ứ ẫ ế ả ễ ị L n b m c PRRS thợ ị ắ ường đi kèm nhi m trùng các lo i m m b nh k phát khác nh D ch t , t huy t trùng .v.v.ễ ạ ầ ệ ế ư ị ả ụ ế
Đ i v i PRRS, b nh tích đ c tr ng nh t là ph i. Ph i có hi n tố ớ ệ ặ ư ấ ở ổ ổ ệ ượ ngviêm ho i t , đ c tr ng b i nh ng đám ch c, đ c. Trên các thu ph i b b nh cóạ ử ặ ư ở ữ ắ ặ ỳ ổ ị ệ màu xám đ , có m , ch c đ c. M t c t ngang c a các thu ph i b nh l i ra, khô.ỏ ủ ắ ặ ặ ắ ủ ỳ ổ ệ ồ
L n b viêm ph qu n, ph i hóa m B nh tích vi th th y ph i có hi n tợ ị ế ả ổ ủ ệ ể ấ ổ ệ ượ ng
d ch th m xu t và hi n tị ẩ ấ ệ ượng thâm nhi m b ch c u, trong ph nang ch a đ yễ ạ ầ ế ứ ầ
d ch viêm, đ i th c bào. M t s trị ạ ự ộ ố ường h p hình thành t bào kh ng l nhi uợ ế ổ ồ ề nhân. M t b nh tích khá đ c tr ng ph i là hi n tộ ệ ặ ư ở ổ ệ ượng ph nang b nhăn vàế ị
th y có hi n tấ ệ ượng đ i th c bào b phân hu các b ph n khác cũng có cácạ ự ị ỷ Ở ộ ậ
d u hi u nhấ ệ ư xuất huyết trên da, thâm tím do chảy máu trong mô, lách nhồi máu, hóa g ỗ và nhiều bọt khí. Thận có nhiều đốm máu, tim có nhiều dịch ở màng bao, gan hoại tử, chảy dịch màu trắng ngà. Các m cạ h máu não mềm và m ngỏ ,
h cạ h não rỉ máu. H cạ h b cạ h huyết có những đốm xuất huyết. Ngoài b nh tích ệ ở
ph i, m t s b nh tích khác thổ ộ ố ệ ường g p tùy theo tình tr ng b i nhi m nh viêmặ ạ ộ ễ ư
Trang 23màng bao tim, viêm màng ph i, viêm phúc m c, viêm màng não khi ghép v iổ ạ ớ
Salmonella cholerasuis, Haemophilus parasuis (Mateu và Diaz, 2007).
1.1.3. Virus PRRS
1.1.3.1. Đăc đi m hình thái, c u trúc và phân lo i PRRSV ể ấ ạ
Virus PRRS (Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus, virus gây H i tr ng r i lo n sinh s n và hô h p l n – PRRSV) thuôc chi ộ ứ ố ạ ả ấ ở ợ ̣ Arterivirus,
h Arteriviridae, thu c b Nidovirales, là virus RNA s i đ n, dọ ộ ộ ợ ơ ương có v baoỏ
b cọ (Lunney et al., 2016). PRRSV có hình d ng thay đ i t hình oval đ n hìnhạ ổ ừ ế
c uầ (Hình 1.1). PRRSV có v b c ngoài v i đỏ ọ ớ ường kính c a h t virus t 50 – 65ủ ạ ừ
nm (trung bình là 55 nm). Ph n lõi nucleocapsid có đầ ường kính kho ng 40 nm,ả có
c u trúc đ i x ng 20 m t, đấ ố ứ ặ ược bao b c bên ngoài b i m t l p v b c.ọ ở ộ ớ ỏ ọ
Hình 1.1 Đặc điểm hình thái của virus PRRS
(Nguồn: https://www.prrs.com/en/prrs/virus/ và http://www.vemedim.com)
M t ngoài virus nh n v i vài đi m l i lõm do các vùng ngo i bàoặ ẵ ớ ể ồ ạ (ectodomain) c a các glycoprotein v t o thành, ủ ỏ ạ cách bi t v i v b c kho ng 2 ệ ớ ỏ ọ ả
3 nm. Bên trong h t virus là m t vòng tr ng v i đạ ộ ố ớ ường kính trung bình kho ng 39ả
nm (Hình 1.2) L p lipit kép và ph n lõi nucleocapsid cách nhau kho ng 3 nm.ớ ầ ả
L p lõiớ nuclecapsid s p x p d ng xo n, không đ i x ng (Eric ắ ế ạ ắ ố ứ et al., 2013).
Trang 24Hình 1.2 Ảnh hiển vi điện tử của các hạt Arterivirus
(Nguồn: A: Snijder et al., 1998; B, C: Spilman et al., 2009) (A): Hình ảnh hiển vi điện tử của các hạt PRRSV; (B): Các hạt PRRSV tinh khiết; (C): Hạt PRRSV điển hình với kích thước xác định.
1.1.3.2. H gen và protein c u trúc c a virus PRRS ệ ấ ủ
H gen c a PRRSV đã đệ ủ ược gi i mã thành công và đả ược ghi nh n vàoậ năm 1993. D a vào ki u gen (genotype), PRRSV đự ể ược chia làm hai lo i: ki u genạ ể Châu Âu (type I), đ i di n tạ ệ ương ng là ch ng Lelystad (LV) và ki u gen B cứ ủ ể ắ
M (type II), đ i di n tỹ ạ ệ ương ng là ch ng VR2332. Genome c a ch ng virusứ ủ ủ ủ VR2332 phân l p t i M (s đăng ký: AY150564) thu c type II, đ i di n dòngậ ạ ỹ ố ộ ạ ệ
B c M có đ dài là 15451 bp (Nielsen ắ ỹ ộ et al., 2003). Genome c a virus PRRSủ
ch ng GD (Qu ng Đông, Trung Qu c) (s đăng ký: EU109503) đ i di n choủ ả ố ố ạ ệ nhóm đ c l c cao phân l p Trung Qu c cũng thu c type II, có đ dài là 15353ộ ự ậ ở ố ộ ộ
bp (Zhou et al., 2009).
Trong các t bào b nhi m virus PRRS, có t t c 6 RNA thông tin (mRNA)ế ị ễ ấ ả
đượ ổc t ng h p. T t c 6 mRNA đ u ch a trình t s p x p chung nh n đợ ấ ả ề ứ ự ắ ế ậ ượ ừ c t
đ u 5' c a h gen RNA và t t c chúng đ u có g n thêm đuôi 3' polyA. Đ dàiầ ủ ệ ấ ả ề ắ ộ các gen hoàn toàn khác nhau gi a PRRSV dòng châu Âu và B c M ph n ánh saiữ ắ ỹ ả khác di truy n và m c đ tề ứ ộ ương đ ng kháng nguyên gi a các ch ng thu c 2 dòngồ ữ ủ ộ này. Trong cùng m t dòng B c M , các gen mã hoá cho các protein ch c năngộ ắ ỹ ứ (ORF 27) có đ dài g n nh nhau, nh ng có đ khác nhau v kích thộ ầ ư ư ộ ề ước và thành ph n gen mã hoá cho RNApolymerase (ORF1a và ORF1b). Đ c đi m genầ ặ ể
và h gen này là y u t nh hệ ế ố ả ưởng đ n đ c l c c a virus PRRS m i xu t hi nế ộ ự ủ ớ ấ ệ
g n đây Trung Qu c t cu i năm 2006 (Tian, 2007) và có l xâm nh p vàoầ ở ố ừ ố ẽ ậ
Vi t Nam đ u năm 2007 v i đ c tính hoàn toàn đ ng nh t v đ c đi m di truy nệ ầ ớ ặ ồ ấ ề ặ ể ề
và tính gây b nh (Lê Thanh Hòa ệ et al., 2009). S xu t hi n và lây lan c a PRRSVự ấ ệ ủ
đ c l c cao Trung Qu c, Vi t Nam và Nam Á, s đa nhi m tr n l n các dòngộ ự ở ố ệ ự ễ ộ ẫ
Trang 25PRRSV trên th gi i s làm ph c t p hoá d ch t h c và vaccine phòng ch ngế ớ ẽ ứ ạ ị ễ ọ ố PRRSV.
C u trúc nucleocapsid c a ấ ủ Arterivirus bao g m genome RNA có chi u dàiồ ề
13 15 kb và protein nucleocapsid (N). Màng lipid kép bao quanh nucleocapsid
ch a 7 protein v (Hình 1.3). ứ ỏ Genome RNA đ n, chu i dơ ỗ ương c a virus ch a 9ủ ứ khung đ c m (ORF open reading frame) 1a, 1b, 2a, 2b và 3 – 7 (Hình 1.4).ọ ở Trong đó, ORF 1a và 1b mã hóa cho protein phi c u trúc replicase và polymeraseấ tham gia vào quá trình nhân b n c a virus, ORF 2 7 mã hóa các protein c u trúc.ả ủ ấ ORF 1a và ORF 1b chi m x p x kho ng 80% genome virus, mã hoá haiế ấ ỉ ả polyprotein l n là protein sao chép pp1a và pp1b. Nh ng protein này đớ ữ ược c tắ
đ ng th i ho c sau khi d ch mã b i 4 protease thành 14 protein phi c u trúcồ ờ ặ ị ở ấ (NSPs), NSP1 , NSP1 và NSP2 đ n NSP12. M t vùng đ c bi t thu c proteinα β ế ộ ặ ệ ộ NSP11 đóng vai trò quan tr ng chu trình sao chép c a t t c các virus thu c chiọ ủ ấ ả ộ
Arterivirus. Ch c năng sinh h c c a t ng NSPs virus PRRS đ n nay cũng ch aứ ọ ủ ừ ở ế ư
được hi u đ y đ , ngo i tr chúng có ho t tính sao chép, protease và polymerể ầ ủ ạ ừ ạ hóa (Fang và Snijder, 2010).
ORFs 2a, 2b và 37 n m đ u 3’ c a h gen virus, sau d ch mã đằ ở ầ ủ ệ ị ược phân
c t thành các protein c u trúc c a virus PRRS (Wu ắ ấ ủ et al., 2009). Các protein c uấ trúc được mã hoá b i các đo n mRNA n m đ u 3’ c a h gen virus và có cùngở ạ ằ ở ầ ủ ệ promoter n m đ u 5’ (Meulenberg, 2000). Glycoprotein 5 (GP5), protein màngằ ở ầ (M) và nucleoprotein (N) được mã hóa b i các ORF 57, là các thành ph n chínhở ầ
c a h t virus (Dea ủ ạ et al., 2000). ORF 2a, 3 và 4 mã hóa cho các protein khác thu cộ
h t virus bao g m GP2a, GP3 và GP4. Các protein này tạ ồ ương tác v i nhau và t pớ ậ
h p thành virion nh m t ph c h đa thành ph n và cũng tham gia vào quá trìnhợ ư ộ ứ ệ ầ lây nhi m virus (Wissink ễ et al., 2005). ORF 2b mã hóa cho protein v (E) ỏ Khi phân tích hệ gen c aủ PRRSV thấy rằng các khung đ cọ m ở (ORFs) l ngồ vào nhau từ 1 253 bp. Ví d :ụ khung đ cọ mở 4 (ORF4) và 5 (ORF5) l ngồ vào nhau bởi 1 bp, ORF3 và ORF4 l ngồ vào nhau bởi 253 bp. Nh v y, cácư ậ gen sau s d ng m t ph n cu i chu i nucleotide c a gen trử ụ ộ ầ ố ỗ ủ ước làm promoter
Trang 26ho t đ ng (Meng, 2000) (Hình 1.3). ạ ộ Glycoprotein GP3 (42 45 kDa), glycoprotein
v GP5 (24 26 kDa) và protein màng M (Membrane M, 18 19 kDa) vàỏ nucleocapsid N (15 kDa) được mã hóa b i ORF 3, 5, 6 và 7 là nh ng protein c uở ữ ấ trúc chính. Protein c u trúc c a PRRSV mã hóa b i ORF2 đ n ORF7 đấ ủ ở ế ược bi uể
hi n t 6 mRNA. ORF2a, ORF2b và ORF 3 7 mã hóa l n lệ ừ ầ ượt cho protein c uấ trúc virus GP2a, GP2b (E), GP3, GP4, GP5, M và N (Snijder & Meulenberg, 1998). GP2b là m t ORF nh bên trong và hoàn toàn n m trong ORF2. GP2a, GP3 vàộ ỏ ở ằ GP4 là các protein v ph b glycosyl hóa đ u N, t o thành d tam h p b ngỏ ụ ị ở ầ ạ ị ợ ằ liên k t disulphide (Wieringa ế et al., 2003).
ORF 1a và 1b mã hoá enzyme RNA polymerase có chức năng xúc tác sao chép và tổng hợp như các RNA polymerase của các virus RNA khác. ORF 2 đến ORF 6 mã hoá cho các protein kết h pợ với màng c aủ virus, trong đó các protein chính đã xác định bao g m: ồ Nucleocapsid protein (N, ORF7), Glycoprotein GP5 (ORF 5) và protein M (ORF 6)
Nucleocapsid protein (N, ORF7) có khối lư ngợ phân tử khoảng 14 15 kDa, không được glycosyl hóa và chi m kho ng 20 40% protein c a virion.ế ả ủ Protein N tương tác v i h gen virus đ hình thành nên nucleocapsid. Protein Nớ ệ ể có tính kháng nguyên cao. Hiện nay, protein N được dùng như là một kháng nguyên
đ ể phát hiện kháng th ể trong huy tế thanh của l nợ
Hình 1.3 Mô hình cấu trúc hạt PRRSV và các khung đọc mở trên hệ gen của PRRSV
(Nguồn: http://viralzone.expasy.org)
Glycoprotein (GP5) được mã hóa b i ORF5, là m t trong nh ng thànhở ộ ữ
ph n chính c a h t virus v i vùng ngo i bào 40 axit amin và vùng n i bào 50ầ ủ ạ ớ ạ ộ
Trang 27đ n 70 axit amin (Dea ế et al., 2000), có trọng lư ngợ phân tử từ 24 25 kDa là protein liên kết vỏ bọc kết hợp glycogen. Protein GP5 có m t ộ đo n peptide ạ đ nhị
hướng t i ạ đ u cu i N c a protein và b glycosyl hóa sau d ch mã. GP5 đầ ố ủ ị ị ượ cglycosyl hoá đ u N t i v trí N46 và N53 đ i v i virus PRRS type I và t i v tríở ầ ạ ị ố ớ ạ ị N44 và N51 đ i v i virus PRRS type II (ố ớ Zhou et al., 2009, Music và Gagnon,
2010). Glycosyl hoá đ u N t i v trí N44 c a virus PRRS type II đã đở ầ ạ ị ủ ược ch ngứ minh là quan tr ng trong s truy n nhi m virus (Ansari ọ ự ề ễ et al., 2006). GP5 ch aứ
m t epitope trung hòa v trí axit amin 3854 đ i v i virus PRRS type I và v tríộ ở ị ố ớ ở ị axit amin 37 47 đ i v i virus PRRS type II (Oleksiewicz ố ớ et al., 2002, Ostrowski
et al., 2002, Plagemann, 2004a, 2004b). V trí đị ược glycosyl hóa r t quan tr ngấ ọ cho quá trình hình thành c u trúc và duy trì ho t tính c a protein. GP5 đấ ạ ủ ược bi tế
nh y u t kích thích vi c s n sinh kháng th trung hòa l n và đây là m t v nư ế ố ệ ả ể ở ợ ộ ấ
đ then ch t c a mi n d ch d ch th ề ố ủ ễ ị ị ể Các kháng thể trung hòa ch ủ yếu liên k tế trực ti pế v iớ các epitope có trên bề m tặ c aủ protein GP5, do vậy virus có thể bị
trung hòa (Ansari et al., 2006).
Hình 1.4 Đặc điểm GP5
(Nguồn: Thaa et al., 2013)
(A): Sơ đồ mô phỏng của GP5 Các số dưới thanh chỉ ra vị trí của các axit amin trong protein này,
so với các vùng mã hóa; tín hiệu dẫn (Signal peptide, màu cam), vùng ngoại bào (ectodomain, màu đỏ), miền xuyên màng (Transmembrance region, màu nâu) và vùng nội bào (endodomain, màu lam) “N” và “C” được viết tắt cho N-terminus và C-terminus của GP5 Các vị trí N-glycosyl hóa (N33, N44 và N51) được thể hiện bằng màu xanh lá cây "decoy epitope" A ở vị trí axit amin
Trang 2827 - 31, epitope trung hòa B nằm ở vị trí 37 - 45 (B): Cấu trúc liên kết giả định của GP5 chưa qua
xử lý trên màng virus Màng virus được thể hiện bằng màu tím Các peptide tín hiệu được phân cắt, do đó tách ra khỏi vùng ngoại bào Vùng xuyên màng là kỵ nước và được nhúng vào màng tế bào, trong khi đó vùng nội bào được giả thiết định vị vào bên trong virus.
Những epitope trung hòa này n mằ sát ngay cạnh các vị trí glycosyl hoá.
Phân tử GP4 và protein M cũng chứa các epitope trung hòa (Meulenberg et al., 1997) và phân tử GP3 cũng chứa một epitope trung hòa. M cặ dù vậy, những protein này có tác dụng kích thích mi n ễ dịch và ho t tính ạ sinh học nhỏ h nơ đáng
kể so v iớ protein GP5 (Cancel Tirado et al., 2004).
GP5 c a ch ng PRRSV type II (VR2332) bao g m 200 axit amin (aa), kíchủ ủ ồ
thước kho ng 25 kDa đả ược chia thành các vùng: (1) m t trình t tín hi u đ u Nộ ự ệ ầ (aa 1 32), có th d n protein đ n m ng lể ẫ ế ạ ướ ội n i ch t thô (ER); (2) m t vùngấ ộ ngo i bào ectodomain (aa 33 63) ch a các v trí Nglycosyl hóa (N33, N44 vàạ ứ ị N51), trong đó N44 và N51 được b o t n cao trong các ch ng khác nhau; (3) vùngả ồ ủ
k nỵ ước m r ng (aa 64 134) đở ộ ược g i là vùng xuyên màng; (4) m t ph n Cọ ộ ầ
đ u cu i a nầ ố ư ước (aa 135 200), được g i là endodomain, n m trong c u trúcọ ằ ấ
c a virus (Thaa ủ et al., 2013) (Hình 1.4).
Hình 1.5 Cấu trúc Arterivirus
(Nguồn: Spilman et al., 2009) A,B: Vị trí giả định của các protein bao gồm GP2 đến GP5, E, và M, protein ORF 5a và protein N được phát hiện gần đây Các protein bao quanh GP5 và M tạo thành một heterodimer liên kết disulfide Các glycoprotein nhỏ GP2, GP3, và GP4 tạo thành một heterotrimer bằng liên kết disulfide
Trang 29Theo Wang và c ng s (2016), kháng nguyên GP5 là m t glycoprotein lo iộ ự ộ ạ
I đi n hình và có 200 axit amin, ch a peptit tín hi u (axit amin 1 31), m t vùngể ứ ệ ộ ngo i bào (ectodomain), ba vùng xuyên màng (axit amin 64 82, 87 99 và 107 ạ 129) và m t vùng n i bào (endodomain). Toàn b phân t protein GP5 đã độ ộ ộ ử ượ c
ch ng minh không th bi u hi n đứ ể ể ệ ược trong E. coli Rosetta (DE3), có th là doể tính k nỵ ước m nh c a các vùng xuyên màng n m trên GP5 (Wang ạ ủ ằ et al., 2006).
Protein màng M (Membrane protein M) là m t trong nh ng protein c u trúcộ ữ ấ chính c a virus PRRS đủ ược mã hoá b i khung đ c m s 6 (ORF6). Protein Mở ọ ở ố là protein liên kết vỏ bọc, có tr ngọ lượng phân tử khoảng 18 19 kDa, bao g mồ
173 (PRRSV type I) và 174 axit amin (PRRSV type II). Protein M, không được glycosyl hoá, mang tính kháng nguyên và có tính bảo thủ cao nh t ấ trong s cácố protein c a PRRSVủ Trong virion, protein M liên k t v i protein GP5 b ng c uế ớ ằ ầ
n i disulfide gi a các ectodomain Nterminal c a GP5 và M, ố ữ ủ hình thành nên heterodimer c n thi t cho vi c l p ráp h t virus ầ ế ệ ắ ạ (Wieringa et al., 2004) (Hình
1.5).
H t virus s không đạ ẽ ược gi i phóng n u thi u protein M ho c GP5ả ế ế ặ
(Wissink et al., 2005). Kháng th kháng protein M có th trung hòa PRRSV (Yangể ể
et al., 2000). Protein M cũng đã được nghiên c u nh m t ng viên đ s n xu tứ ư ộ ứ ể ả ấ vaccine. Vi c tiêm ch ng cho l n đ ng th i hai lo i protein GP5 và M/PRRSVệ ủ ợ ồ ờ ạ
được bi u hi n b ng ch ng ể ệ ằ ủ M. bovis BCG đã đ t đạ ược m c đ b o v nh tứ ộ ả ệ ấ
đ nh tị ương quan v i s xu t hi n c a kháng th trung hoà (Bastos ớ ự ấ ệ ủ ể et al., 2004).
M t nghiên c u g n đây đã ch ng minh r ng, protein M độ ứ ầ ứ ằ ược làm bi nế
đ i m t axit amin đ n (Tyr10) trong protein M đã t o ra kháng th trung hoàổ ộ ơ ạ ể trong huy t thanh l n kháng l i PRRSV (Trible ế ợ ạ et al., 2015). Nh v y, protein Mư ậ
c a PRRSV cũng đóng m t vai trò nh t đ nh trong vi c trung hoà virus ngoài vaiủ ộ ấ ị ệ trò c a GP5. Protein M đủ ược dùng đ thi t k vaccine tiêu đ n vi tái t h pể ế ế ̉ ơ ̣ ổ ợ chông l i s xâm nhiêm cua virus PRRS, gây đáp ng mi n d ch t bào m nh́ ạ ự ̃ ̉ ứ ễ ị ế ạ
(Ansari et al., 2006, Lalit, 2011).
Trang 301.1.3.3. S bi n ch ng c a PRRSV và các ch ng PRRSV l u hành t i Vi t Nam ự ế ủ ủ ủ ư ạ ệ
G n đây, trong h th ng phân lo i m i, PRRSV type I và type II đầ ệ ố ạ ớ ượ cphân lo i thành thành hai lo i trong chi ạ ạ Porartevirus: PRRSV type I và PRRSV
type II (Adams et al., 2016; Kuhn et al., 2016). Bi u hi n b nh và d u hi u lâmể ệ ệ ấ ệ sàng t ng th , t ch c h gen và th i gian xu t hi n đ u gi ng nhau gi a haiổ ể ổ ứ ệ ờ ấ ệ ề ố ữ dòng Các dòng PRRSV type I và PRRSV type II có kho ng 60% trình tả ự nucleotide tương đ ng (Forsberg, 2005). Tuy nhiên, k t khi PRRSV type I vàồ ể ừ PRRSV type II được phát hi n và mô t , các bi n th m i c a PRRSV liên t cệ ả ế ể ớ ủ ụ phát tri n và xu t hi n trong các đ t bùng phát m i v i đ c đi m và tính đ cể ấ ệ ợ ớ ớ ặ ể ộ ngày càng khác bi t (Kappes và Faaberg ệ et al., 2015). Ngoài các ch ng PRRSVủ không gây b nh đang l u hành đ t bùng phát đ u tiên, ch ng PRRSV type IIệ ư ở ợ ầ ủ
đ c l c (VR2385) đã độ ự ược phân l p t đàn l n b nhi m PRRSV type II ch ngậ ừ ợ ị ễ ủ VR2332 (ATCC VR2332) vào gi a nh ng năm 1990, khác bi t so v i VR2332ữ ữ ệ ớ kho ng 8% nucleotide (Meng ả et al., 1996). Năm 1998, xu t hi n m t ch ngấ ệ ộ ủ PRRSV không đi n hình đã gây ra t l thai ch t l u và s y thai cao đàn l nể ỷ ệ ế ư ả ở ợ
được tiêm ch ng t i Hoa K (Mengeling ủ ạ ỳ et al., 1998). Sau đó, k t năm 2001,ể ừ nhi u ch ng đ c l p thu c cùng m t nhóm virus đã đề ủ ộ ậ ộ ộ ược xác đ nh, trong đó đãị phát hi n ch ng MN184 có đ c tính cao (sai khác > 14.5 % nucleotide) t cácệ ủ ộ ừ
ch ng type II (Han ủ et al., 2006).
Năm 2006, khái ni m v ch ng virus PRRS đ c l c cao đã đệ ề ủ ộ ự ược công
nh n (Highly pathogenic PRRSV strain, HP PRRSV), thi u h t 30 axit aminậ ế ụ trong protein phi c u trúc nsp2 và t l gây ch t l n cao (20 100%) l n nái ấ ỷ ệ ế ợ ở ợ ở các t nh mi n nam Trung Qu c và b c Vi t Nam (Tian ỉ ề ố ắ ệ et al., 2007), sau đó là ở
Đông Nam Á và n Đ (An Ấ ộ et al., 2011; Rajkhowa et al., 2015). Ngoài ra, k tể ừ khi xác đ nh đị ược ch ng type II NADC30 Hoa K năm 2008 (Brockmeier ủ ở ỳ et al.,
2012), các ch ng gi ng v i NADC30 (v i t l gây ch t 30 50%) đã đủ ố ớ ớ ỷ ệ ế ược phân
l p Trung Qu c (Zhou ậ ở ố et al., 2015; Li et al., 2016). Các lo i vaccine thạ ươ ng
m i đạ ược c p phép t i Trung Qu c h u h t đ u m t d n tính b o h khi đấ ạ ố ầ ế ề ấ ầ ả ộ ượ c
th nghi m v i virus NADC30 like (Bai ử ệ ớ et al., 2016). M c dù PRRSV type I ítặ
Trang 31được chú ý h n vì trơ ước đó được cho là ít khác bi t so v i PRRSV type II. Nhi uệ ớ ề nghiên c u cho th y s đa d ng di truy n c a PRRSV type I th c s gi ng v iứ ấ ự ạ ề ủ ự ự ố ớ PRRSV type II. H n n a, PRRSV type I đã ti n hóa theo cùng hơ ữ ế ướng v i PRRSVớ type II và tr thành đ c l c cao h n (Forsberg ở ộ ự ơ et al., 2002; Morgan et al., 2013).
Trong năm 2010, bi n ch ng c a PRRSV type I là ch ng Lena đ c l c cao (phânế ủ ủ ủ ộ ự
l p năm 2007), có 87% trình t nucleotide tậ ự ương đ ng v i virus PRRSV type Iồ ớ Lelystad ban đ u. S đa d ng này tầ ự ạ ương t nh c a ch ng PRRSV type IIự ư ủ ủ
MN184 và VR2332 (Karniychuk et al., 2010). M c dù ch ng Lena gi ng v iặ ủ ố ớ virus PRRSV type I, nh ng vaccine như ược đ c ch ng PRRSV type I (Porcilis®ộ ủ PRRS, Merck) đã không b o h đả ộ ược trước s lây nhi m c a ch ng virus Lenaự ễ ủ ủ
(Trus et al., 2014). Đáng chú ý, vi c t lo i b NSP2 cũng đã đệ ự ạ ỏ ược quan sát th yấ trong các ch ng Lena PRRSV type I (Karniychuk ủ et al., 2010; Trus et al., 2014).
Vi t nam, d ch b nh n ng xu t hi n t năm 2007 đ n nay. Các k t qu
nghiên c u phân l p, phân tích gi i mã h gen c a PRRSV cho th y các ch ngứ ậ ả ệ ủ ấ ủ PRRSV l u hành t i Vi t Nam ư ạ ệ thu c dòng Băc My type II, ộ ́ ̃ tương đ ng v iồ ớ
ch ng virus gây b nh th đ c l c cao Trung Qu c là 99% trình t nucleotide,ủ ệ ể ộ ự ở ố ự
99 99,7% trinh t axit amin và đêu bi mât 30 axit amin trong protein phi câu truc̀ ự ̀ ̣ ́ ́ ́
NSP2 (Feng et al., 2007). Trinh t amino acid vung NSP2 co đ tuong đông 95,7 ̀ ự ̀ ́ ọ ̛ ̛̂ ̀ 99,4% so v i chung Trung Quôc HUN4, 68 69% so v i chung VR2332 va 58 ớ ̉ ́ ớ ̉ ̀ 59% so v i chung MN184. Cac tac gia đa tim thây s mât đoan thu c gen ớ ̉ ́ ́ ̉ ̃ ̀ ́ ự ́ ̣ ộ nsp2, tuy
nhien s mât đoan nay khong lam thay đôi đ c l c cua virus. L n đu c gay nhiêm̂ ự ́ ̣ ̀ ̂ ̀ ̉ ọ ự̂ ̉ ợ ̛ợ ̂ ̃ chung PRRSV cao co tri u ch ng sôt, 2 trong sô 5 l n xuât hi n tri u ch ng ho,̉ ́ ệ ứ ́ ́ ợ ́ ệ ệ ứ tri u ch ng thân kinh va sung kh p. Mô kham thây xuât hi n viem phê quan nhe,ệ ứ ̀ ̀ ̛ ớ ̉ ́ ́ ́ ệ ̂ ́ ̉ ̣ sung hach, viem mang ngoai tim va viem đa kh p. PRRSV đu c phan l p lai t̛ ̣ ̂ ̀ ̀ ̀ ̂ ớ ̛ợ ̂ ậ ̣ ư ̀mau, mo cua l n đa đ́ ̂ ̉ ợ ̃ ược gay nhiêm. L n đu c gay nhiêm v i chât nghiên t mô ̃ ợ ̛ợ ̂ ̃ ớ ́ ̀ ừ ̂ phôi ho c mo lach cua l n Vi t Nam nhiêm trung se xuât hi n tri u ch ng rât̉ ặ ̂ ́ ̉ ợ ệ ̃ ̀ ̃ ́ ệ ệ ứ ́
n ng nhu sôt, nhiêm virus huyêt va chêt câp tinh trong vong 72 gi Trong khi đo,ặ ̛ ́ ̃ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ờ ́
l n tiêp xuc khong thây xuât hi n tri u ch ng trong suôt th i gian thi nghi mợ ́ ́ ̂ ́ ́ ệ ệ ứ ́ ờ ́ ẹ ̂
(Metwally et al., 2010).
Trang 32PRRSV l u hành Vi t Nam hi n nay v n t n t i hai d ng là th c đi nư ở ệ ệ ẫ ồ ạ ạ ể ổ ể
và th đ c l c cao ể ộ ự D ng c đi n ạ ổ ể : Có đ c l c th p, b nh đôi khi bi u hi nộ ự ấ ệ ể ệ không rõ rang, ch là các d u hi u r i lo n sinh s n và hô h p, d ng này khiỉ ấ ệ ố ạ ả ấ ở ạ
l n m c b nh thì có t l ch t th p, ch t 1 – 5% trong t ng đàn. Trong 1 sợ ắ ệ ỷ ệ ế ấ ỉ ừ ổ ố
trường h p, phát hi n dợ ệ ương tính v i PRRSV trong huy t thanh l n nh ng khôngớ ế ợ ư
có bi u hi n b nh. ế ệ ệ Th đ c l c cao ể ộ ự : Các bi u hi n b nh tr m tr ng, rõ r t h nể ệ ệ ầ ọ ệ ơ
so v i th đ c l c th p. Virus gây nhi m và ch t nhi u l n b nh v i t l gâyớ ể ộ ự ấ ễ ế ề ợ ệ ớ ỷ ệ
ch t cao (20 100%). B nh có t c đ lây lan nhanh, ch sau 3 5 ngày b nh có thế ệ ố ộ ỉ ệ ể lây ra toàn đàn.
Phan tich đoan gen ma hoa protein vo (ORF 5) cua 32 ch ng PRRSV phan̂ ́ ̣ ̃ ́ ̉ ̉ ủ ̂
l p t cac vung khac nhau cua Vi t Nam trong giai đo n 2008 2012 và so sanhạ ư̂ ̀ ́ ̀ ́ ̉ ệ ạ ́ đoan trinh t giai ma v i trinh t cong bô tren Ngan hang gen quôc tê cho thây ṣ ̀ ự ̉ ̃ ớ ̀ ự ̂ ́ ̂ ̂ ̀ ́ ́ ́ ự đông nh t v nucleotide đat 94,8 100%, đ tuong đông axit amin đat 94 100%.̀ ấ ề ̣ ọ ̛ ̛̂ ̀ ̣ Kêt qua phan tich pha h ngu n g c cua ca 32 chung cho thây, tât ca cac chunǵ ̉ ̂ ́ ̉ ệ ồ ố ̉ ̉ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̉ nghien c u đêu thu c dòng Băc My va thu c cung phan nhanh v i cac chunĝ ứ ̀ ộ ́ ̃ ̀ ộ ̀ ̂ ́ ớ ́ ̉ PRRSV đ c l c cao luu hanh Trung Quôc trong nh ng nam gân đay (Nguyen ọ ự̂ ̛ ̀ ở ́ ữ ̆ ̀ ̂ et al., 2013).
Những nghiên cứu g nầ đây còn cho thấy có sự khác bi tệ về tính di truy n ề g i aữ các ch ng ủ virus phân l pậ đư cợ từ các vùng địa lý khác nhau. Bản thân các virus trong cùng một nhóm cũng có sự thay đổi về chu iỗ nucleotide khá cao, đến 20%, đặc bi tệ là các chủng virus thuộc dòng B cắ Mỹ. Chính sự khác biệt và sự đa d ngạ về tính kháng nguyên, khả năng biến đổi c uấ trúc kháng nguyên c aủ virus đã làm tăng thêm những khó khăn trong việc sản xu tấ vaccine phòng chống PRRSV (C c Thú y, 2008; Lê Thanh Hòa ụ et al., 2009). 1.1.3.4. Đaṕ ng ứ mi n ễ dịch của v t ậ chủ v i ớ PRRSV
Sau khi PRRSV xâm nh p vào c th l n, h mi n d ch s đậ ơ ể ợ ệ ễ ị ẽ ược huy đ ngộ
đ ể ch ng l i virus. Đáp ng mi n d ch trong nhiêm PRRSV l n co hai đ c đi m:ố ạ ứ ễ ị ̃ ở ợ ́ ặ ể
Th nh t, virus co tinh h ng tê bao c a h th ng miên dich, xâm nh p va nhân lên ứ ấ ́ ́ ướ ́ ̀ ủ ệ ố ̃ ̣ ậ ̀ ở
nh ng tê bao nay, lam thay đôi đap ng miên dich cua ky chu, gây suy giam miên dichữ ́ ̀ ̀ ̀ ̉ ́ ứ ̃ ̣ ̉ ́ ̉ ̉ ̃ ̣
Trang 33lam cho l n dê măc nhiêm trung kê phat. Th hai, virus kich thich h thông miên dich̀ ợ ̃ ́ ̃ ̀ ́ ́ ứ ́ ́ ệ ́ ̃ ̣ chông tai nhiêm (Tong ́ ́ ̃ et al., 2007). M c dù virus có th xâm nh p vào c th l n tặ ể ậ ơ ể ợ ừ các con đ ng khác nhau nh đ ng mũi, đ ng mi ng, qua tinh d ch hay tiêm b pườ ư ườ ườ ệ ị ắ
nh ng chung đ u băt đâu nhân lên đai th c bao phê nang (ư ́ ề ́ ̀ ở ̣ ự ̀ ́ Zhou et al., 2014). L nợ nhiêm virus PRRS không thai tiêt ho c ti t m c rât thâp cac cytokine gây viêm,̃ ̉ ́ ặ ế ở ứ ́ ́ ́ interferon loai 1 (IFN / ), interleukin (IL) 1 va TNF (̣ α β ̀ α Zhou et al., 2009).
Interferon loai 1 la rât quan trong trong kich hoat đap ng miên dich tiên phat (̣ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ́ ́ư ̃ ̣ ́ Neumann
et al., 2005). S giam tiêt cua INF co thê co tac đ ng quan trong đên qua trinh sinhự ̉ ́ ̉ α ́ ̉ ́ ́ ộ ̣ ́ ́ ̀
b nh hoc cua PRRSV vi INF co thê han chê s nhân lên cua virus PRRS. Khi đapệ ̣ ̉ ̀ α ́ ̉ ̣ ́ ự ̉ ́
ng miên dich kh i phat yêu, PRRSV nhân lên thu n l i va co c h i tôn tai lâu h n
đ ng v t cam nhiêm (ộ ậ ̉ ̃ Nauwynck et al., 2012). Virus PRRS co kha năng trôn thoat h́ ̉ ́ ́ ệ thông phong thu khang virus bâm sinh do chung co kha năng san sinh nh ng proteiń ̀ ̉ ́ ̉ ́ ́ ̉ ̉ ữ không kich thich h thông thai tiêt interferons loai 1. Nh ng protein co tac dung nay baó ́ ệ ́ ̉ ́ ̣ ữ ́ ́ ̣ ̀ gôm protein N va 3 protein phi câu truc NSP 1 (Nspalpha va Nspbeta), NSP 2 va NSP̀ ̀ ́ ́ ̀ ̀
11. Đap ng miên dich th câp cua l n nhiêm PRRSV rât đa dang, cac l p khang thế ứ ̃ ̣ ứ ́ ̉ ợ ̃ ́ ̣ ́ ớ ́ ̉ xuât hi n nh ng th i điêm khac nhau, khang nh ng polypeptide khac nhau cua virus,́ ệ ở ữ ờ ̉ ́ ́ ữ ́ ̉ miên dich tê bao diên ra cung đa chiêu v a theo h ng thu n l i cho PRRSV phat triêñ ̣ ́ ̀ ̃ ̃ ̀ ừ ướ ậ ợ ́ ̉
nh ng cung đông th i theo h ng khang b nh (Tong ư ̃ ̀ ờ ướ ́ ệ et al., 2007).
đ c báo cáo trong vòng chín ngày sau khi nhi m b nh và gi m d n trong kho ng 6 ượ ễ ệ ả ầ ả
12 tháng (Mogler, 2012). Khang thê khang hai protein phi câu truc NSP1 va NSP2 đ ć ̉ ́ ́ ́ ̀ ượ phat hi n ngay th 14 va đat m c cao nhât 2835 ngay sau gây nhiêm. Tât ca nh nǵ ệ ở ̀ ứ ̀ ̣ ứ ́ở ̀ ̃ ́ ̉ ư ̃khang thê pha s m nay đêu không có kha năng trung hoa virus, ng c lai, khang thế ̉ ớ ̀ ̀ ̉ ̀ ượ ̣ ́ ̉ trung hoa xuât hi n rât mu n, 4 tuân sau nhiêm virus, th m chi mu n h n (̀ ́ ệ ́ ộ ̀ ̃ ậ ́ ộ ơ Shi et al.,
2013). Đap ng khang thê trung hoa đôi v i epitope GP5 th ng m c yêu va ch m,́ ́ư ́ ̉ ̀ ́ ớ ở ươ ở ừ ́ ́ ̀ ậ
Trang 34th m chi không xuât hi n m t sô ca thê (Dee ậ ́ ́ ệ ở ộ ́ ́ ̉ et al., 2005). Đap ng miên dich khanǵ ́ư ̃ ̣ ́ GP5 yêu va ch m la do m c Nglycosyl hoa bao quanh epitope trung hoa, m t hi ń ̀ ậ ̀ ứ ́ ̀ ộ ệ
t ng goi la rao chăn ượ ̣ ̀ ̀ ́ Nglycan. H n n a, epitope tai vi tri axit amin 2730 trên GP5ơ ữ ̣ ̣ ́ cua PRRSV type II không bi tac đ ng trung hoa ma ng̉ ̣ ́ ộ ̀ ̀ ược lai, co ch c năng laṃ ́ ứ ̀ giam đap ng miên dich dich thê, dân đên vi c lam ch m san sinh khang thê trung̉ ́ ứ ̃ ̣ ̣ ̉ ̃ ́ ệ ̀ ậ ̉ ́ ̉ hoa chông PRRSV (Dee ̀ ́ et al., 2004).
Đap ng miên dich thich ng cua l n đôi v i PRRSV co đ c điêm đ ć ứ ̃ ̣ ́ ứ ̉ ợ ́ ớ ́ ặ ̉ ặ
tr ng la đap ng ch m va tri nh miên dich kem, m c thâp, đôi khi không đuư ̀ ́ ứ ậ ̀ ́ ớ ̃ ̣ ́ ở ứ ́ ̉ ngăn ng a tai nhiêm va dê dang bi nhiêm b i virus PRRS không từ ́ ̃ ̀ ̃ ̀ ̣ ̃ ở ương đông về ̀ tính khang nguyên (Zhou ́ et al., 2014). Sau khi ph i nhiêm virus lân th hai, cácổ ̃ ̀ ứ đap ng miên dich l n đu đê khang tai nhiêm. Tuy nhiên, hi n nay v n đ cũnǵ ứ ̃ ̣ ở ợ ̉ ̉ ́ ́ ̃ ệ ấ ề
ch a đư ược hi u m t cách ro ràng, các khang thê trong đáp ng mi n d ch d ch thể ộ ̃ ́ ̉ ứ ễ ị ị ể hay miên dich tê bao ho c phai phôi h p ca hai loai miên dich thi m i co hi u quã ̣ ́ ̀ ặ ̉ ́ ợ ̉ ̣ ̃ ̣ ̀ ớ ́ ệ ̉ bao h (Tian ̉ ộ et al., 2007). Ca miên dich dich thê va miên dich tê bao khi đat đên̉ ̃ ̣ ̣ ̉ ̀ ̃ ̣ ́ ̀ ̣ ́
ngương nhât đinh co thê loai tr đ̃ ́ ̣ ́ ̉ ̣ ư ượ̀ c virus khoi mau nh ng không loai tr đ̉ ́ ư ̣ ư ượ ̀ cvirus h thông t bào lympho (Zhou ở ệ ́ ế et al., 2014). S d ng phử ụ ương pháp kháng
th hu nh quang gián ti p IFA, phể ỳ ế ương pháp mi n d ch enzyme ELISA vàễ ị
phương pháp mi n d ch peroxidase m t l p IPMA, đã xác đ nh đễ ị ộ ớ ị ượ ằc r ng có sự
xu t hi n c a kháng th IgM và IgG trong huy t thanh c a l n th i đi m 7ấ ệ ủ ể ế ủ ợ ở ờ ể ngày đ i v i kháng th IgM và 14 ngày đ i v i kháng th IgG. Kháng th này đ tố ớ ể ố ớ ể ể ạ
m c cao sau 30 50 ngày. Nh ng kháng th xu t hi n s m nh t là kháng th
tr c ti p kháng l i protein lõi (N), ti p theo là kháng th kháng protein M vàự ế ạ ế ể kháng th kháng glycoprotein 5 (GP5) (Nelson ể et al., 1994). Protein phi c u trúc 2ấ (NSP 2) ch a ứ epitope B không trung hòa và cũng là m t trong nh ng protein mi nộ ữ ễ
d ch quan tr ng nh t c a PRRSV (Oleksiewicz ị ọ ấ ủ et al., 2001). H u h t các ki m traầ ế ể
ch n đoán ch y u phát hi n kháng th kháng protein N. Nh ng kháẩ ủ ế ệ ể ữ ng th nàyể
xu t hi n trong tu n đ u tiên sau nhi m virus và t n ấ ệ ầ ầ ễ ồ t i ạ trong vài tháng, nh ngư không có kh năng b o h ch ng l i PRRSVả ả ộ ố ạ Các kháng th trung hòa xu t hi nể ấ ệ
mu n h n, vào 4 5 tu n sau nhi m PRRSV, đ t t i đa th i đi m 10 tu n vàộ ơ ầ ễ ạ ố ở ờ ể ầ kéo dài mi n d ch kho ng 1 năm. Đ i v i l n đ c sau 10 tu n nhi m PRRSV, cễ ị ả ố ớ ợ ự ầ ễ ơ
Trang 35th l n b t đ u xu t hi n kháng th trung hòa và đ t c c đ i sau 18 tu nể ợ ắ ầ ấ ệ ể ạ ự ạ ầ
(Nelson et al., 1994). Kháng thể trung hòa đóng vai trò quan tr ngọ trong đáp ứng
mi nễ dịch với PRRSV và có sự khác bi t ệ gi aữ lây nhiễm tự nhiên so v iớ tiêm phòng vaccine. Sự xuất hiện sớm của các kháng thể không trung hòa có thể tác động đáng kể đến sự ti nế triển c a PRRSV.ủ Ngoài ra, kháng thể không trung hòa làm tăng sự lây nhiễm c aủ virus trong các túi thực bào của các đ iạ thực bào, do tăng quá trình đáp ứng phụ thuộc kháng thể. Đaṕ ứng mi nễ dịch dịch thể c aủ các kháng thể không trung hòa có th ể tác đ ngộ mạnh mẽ t iớ PRRSV thông qua vi cệ thoát vỏ (“c iở áo”) c aủ virus và làm tăng s ự b tắ giữ các
ti uể ph nầ virus trong các t ế bào đ iạ thực bào (Diaz et al., 2006).
Đaṕ ứng mi n dễ ịch qua trung gian t ế bào cũng vô cùng quan tr ngọ trong
mi nễ dịch ch ngố l i ạ PRRSV. Virus PRRS ngăn cản sự trình di nệ kháng nguyên
và hoạt hoá t bàoế lympho T. Virus PRRS làm giảm đáp ứng mi nễ dịch tự nhiên b ngằ cách thay đ iổ hình dạng c aủ tế bào thực bào và giảm sự xuất hi nệ phân tử trình diện kháng nguyên đi kèm trên bề m tặ tế bào đại thực bào trong việc trình diện kháng nguyên. Những cá thể lợn đang bình phục có sự đáp ứng tăng sinh mạnh mẽ các tế bào lympho, hiện tượng này không đư cợ phát hiện trong 4 tuần sau nhiễm trùng và cùng với đáp ứng v iớ kháng thể trung hòa. Các đáp ứng có vai trò cytokine, chủ yếu là interferon (IFN c) và IL 2 nhưng vai trò interferon kéo dài ít hơn so v iớ interleukin (Lopez et al., 2007).
1.2. Vaccine phòng PRRS
Virus PRRS là m t loai virus RNA không ôn đinh, thay đôi nhanh chóng caộ ̣ ̉ ̣ ̉ ̉
vê đ c tính di truyêǹ ặ ̀ và kháng nguyên, gia tăng kha năng thoát khoi h th ng miêñ̉ ̉ ệ ố dich, gây bùng phát các đ t dich l n dân đên thi t hai nghiêm trong, d bi n đ ị ợ ̣ ớ ̃ ́ ệ ̣ ̣ ễ ế ổ
di truy n và ề có t c đ ti n hóa nhanh nh t trong s các virus RNA (Hanada ố ộ ế ấ ố et al.,
2005). Đi u này gây ra nhi u khó khăn cho vi c nghiên c u s n xu t vaccineề ề ệ ứ ả ấ phòng PRRS. Hi n nay, trên th gi i đã có h n 20 lo i vaccine thệ ế ớ ơ ạ ương m i phòngạ PRRS. Các vaccine đượ ảc s n xu t t các ch ng virus dòng châu Âu và dòng B cấ ừ ủ ắ
M dỹ ưới hai d ng ch y u là vaccine s ng nhạ ủ ế ố ược đ c (Modifiedlive virusộ
Trang 36vaccine, MLV vaccine) và vaccine vô ho t (killed virus vaccine).ạ Vaccine vô ho tạ
thường an toàn, có kh năng phòng ng a các tri u ch ng lâm sàng nh ng hi uả ừ ệ ứ ư ệ
qu b o h không cao (Nilubol ả ả ộ et al., 2004). Vaccine nhược đ c t o ra mi n d chộ ạ ễ ị
b o h t t v i các ch ng tả ộ ố ớ ủ ương đ ng nh ng m c b o h có th gi m d n doồ ư ứ ả ộ ể ả ầ
gi m m c tả ứ ương đ ng v i các ch ng m i, có nguy c phát tri n đ c tính tr l i,ồ ớ ủ ớ ơ ể ộ ở ạ
b n thân virus vaccine sau nhi u l n truy n nhi m có th đ t bi n tr thànhả ề ầ ề ễ ể ộ ế ở
cường đ c, giá thành vaccine còn cao, đòi h i nghiêm ng t trong khâu b o qu nộ ỏ ặ ả ả
và v n chuy n (Meng, 2000). ậ ể
1.2.1. Vaccine s ng nh ố ượ c đ c ộ
Vaccine s ng nhố ược đ cộ là lo i vaccine đạ ượ ử ục s d ng r ng rãi nh t hi nộ ấ ệ nay. Các vaccine s ng nhố ược đ c thộ ương m i đạ ượ ảc s n xu t b ng cách nuôi c yấ ằ ấ
t bào và đế ược c y chuy n nhi u l n dấ ể ề ầ ưới áp l c ch n l c cho t i khi m t đ cự ọ ọ ớ ấ ộ
l c (virulence) c a tác nhân gây b nh ban đ u. Các dòng t bào th n kh MA104,ự ủ ệ ầ ế ậ ỉ
t bào MARC Complimentary cells (Welch ế et al., 2004), các t bào PK, FK, vàế BHK bi u hi n CD163 (Calvert ể ệ et al., 2007), PK 15 v i CD163 (Wang, 2013), tớ ế
bào SJPL (Provost et al., 2012), b ch c u đ n nhân l n (Huang ạ ầ ơ ợ et al., 2009) và
ZMAC (CalzadaNova, 2012) đã được nghiên c u s d ng đ nuôi c y và phânứ ử ụ ể ấ
l p virus PRRS trong s n xu t vaccine. ậ ả ấ
Các vaccine nhược đ c hi n độ ệ ược c p phép l u hành r ng rãi trên thấ ư ộ ế
gi i. Vaccine đớ ược s n xu t t các ch ng virus dòng châu Âu (nh Porcilisả ấ ừ ủ ư PRRS® (ch ng DV; Merck), AmervacPRRS® (ch ng VP046; Hipra) và Pyrsvacủ ủ183® (ch ng All183; Syva) hay dòng B c M (nh Ingelvac® PRRS MLV;ủ ắ ỹ ư ReproCyc® PRRSPLE (c hai đ u là ch ng VR2332; Boehringer Ingelheim) vàả ề ủ Ingelvac® PRRS ATP (ch ng JA142; Boehringer Ingelheim) ho c c hai dòngủ ặ ả này G n đây, Hanvet đã s n xu t thành công vaccine PRRS nhầ ả ấ ược đ c ch ngộ ủ Hanvet 1.VN. Các vaccine nhược đ c độ ượ ảc s n xu t t các virus dòng Châu Âuấ ừ hay B c M có kh năng t o đáp ng mi n d ch d ch th và mi n d ch qua trungắ ỹ ả ạ ứ ễ ị ị ể ễ ị gian t bào tế ương đ i y u. Kháng th xu t hi n sau 2 tu n và m nh nh t là 4ố ế ể ấ ệ ầ ạ ấ
tu n sau khi tiêm ch ng. Ph n l n các kháng th ầ ủ ầ ớ ể xu t hi n là kháng th đ c hi uấ ệ ể ặ ệ
Trang 37kháng protein N (nucleocapsid (N) proteins). Protein N là protein c u trúc ph bi nấ ổ ế
nh t và có tính kháng nguyên cao, nh ng s tấ ư ự ương quan c a các kháng th khángủ ể
N v i đáp ng mi n d ch không ch t ch Kháng th trung hòa xu t hi n sauớ ứ ễ ị ặ ẽ ể ấ ệ kho ng 4 tu n tiêm ch ng v i n ng đ tả ầ ủ ớ ồ ộ ương đ i th p (Darwich ố ấ et al., 2010).
Vaccine s ng nhố ược đ c độ ược coi là m t phộ ương pháp hi u qu đ ki mệ ả ể ể soát d ch b nh, có m c b o v t t đ i v i s tái nhi m c a các ch ng tị ệ ứ ả ệ ố ố ớ ự ễ ủ ủ ươ ng
đ ng và gi m s lan truy n c a virus, giúp b o v l n con m i sinh và l n náiồ ả ự ề ủ ả ệ ợ ớ ợ nhi m virus trong máu, giúp làm gi m t l ch t trễ ả ỷ ệ ế ước và sau khi sinh (Linhares
et al., 2012; Zuckermann et al., 2007). Vaccine s ng nhố ược đ c làm gi m n ngộ ả ồ
đ virus, các d u hi u v hô h p và m c đ tăng trộ ấ ệ ề ấ ứ ộ ưởng được c i thi n l nả ệ ở ợ đang phát tri n (Alexopoulos ể et al., 2005) trong th i gian d ch b nh bùng phátờ ị ệ
ho c đàn l n b nhi m virus PRRS (Cano ặ ở ợ ị ễ et al., 2007). M c dù, m c đ b o vặ ứ ộ ả ệ
c a các ủ vaccine nhược đ c ộ được đánh giá là tương đ i t t nh ng v n t n t i m tố ố ư ẫ ồ ạ ộ
s quan ng i: ph n ng b o v tố ạ ả ứ ả ệ ương đ i ch m, thố ậ ường là 3 4 tu n sau khiầ tiêm ch ng (Zuckermann ủ et al., 2007); ch có kh năng b o v t t đ i v i cácỉ ả ả ệ ố ố ớ
ch ng tủ ương đ ng; vi c tiêm vaccine có th nh hồ ệ ể ả ưởng t i hi u qu b o v c aớ ệ ả ả ệ ủ các vaccine khác l n, ví d nh ở ợ ụ ư Mycoplasma hyopneumoniae bacterin (Drexler
et al., 2010).
H n ch l n nh t c a ạ ế ớ ấ ủ vaccine PRRS nhược đ c ộ là kh năng phát tri n đ cả ể ộ tính tr l i do đ t bi n gen c a virus vaccine ho c do quá trình tái t h p gen.ở ạ ộ ế ủ ặ ổ ợ Virus đã gi m đ c l c có th phát tri n thành ch ng gây đ c tính, có kh năngả ộ ự ể ể ủ ộ ả nhân lên và gây b nh. Đi u này đã đệ ề ược ghi nh n các nậ ở ước s d ng vaccineử ụ Ingelvac® virus PRRSnhược đ c nhi u l n đ tiêm ch ng (Opriessnig ộ ề ầ ể ủ et al.,
2002). Hai ch ng virus PRRS phân l p đủ ậ ượ ởc đàn l n đợ ược tiêm ch ng nhi uủ ề
l n v i vaccine nhầ ớ ược đ c đã độ ược phân tích và ch ng minh là có ngu n g c tứ ồ ố ừ chính ch ng làm vaccine nh ng đã bi n đ i, phát tri n đ c tính tr l i. Virusủ ư ế ổ ể ộ ở ạ trong vaccine có kh năng vả ượt qua nhau thai vào giai đo n cu i c a thai k cóạ ố ủ ỳ
th gây ch t l u. L n con sinh ra t nh ng l n nái để ế ư ợ ừ ữ ợ ược tiêm ch ng có th bủ ể ị nhi m virus PRRS và có kh năng lây truy n cho nh ng con l n khác. M t khác,ễ ả ề ữ ợ ặ
Trang 38ph n ng b o v đ t đả ứ ả ệ ạ ược ch m kho ng 4 tu n sau khi tiêm ch ng vì th trongậ ả ầ ủ ế
th i gian này l n đã đờ ợ ược tiêm ch ng có kh năng lây lan virus cho l n ch a bủ ả ợ ư ị nhi m virus khác (Rowland ễ et al., 2010).
Các vaccine nhược đ c không thích h p s d ng cho l n nái mang thai, náiộ ợ ử ụ ợ
t và l n đ c. Tiêm phòng vaccin này có th d n đ n th i ti t ra virus vaccineơ ợ ự ể ẫ ế ả ế trong tinh d ch. Các ch ng virus vaccine có th t n t i lâu dài l n đã đị ủ ể ồ ạ ở ợ ược tiêm phòng và đã có báo cáo v lây lan virus vaccine sang l n không tiêm phòng và sauề ợ
đó gây ra b nh do virus vaccine. Các vaccine nhệ ược đ c có th b o v lâu dài,ộ ể ả ệ
nh ng vaccine đư ượ ảc s n xu t t các ch ng PRRSV đ n l , vì th không có khấ ừ ủ ơ ẻ ế ả năng b o v hoàn toàn trả ệ ướ ực s lây nhi m c a PRRSV d ch ng (Kimman ễ ủ ị ủ et al.,
2009). H n n a, vaccine nhơ ữ ược đ c không ngăn ng a hoàn toàn vi c tái nhi mộ ừ ệ ễ virus và virus ki u hoang d i. Trong m t s trể ạ ộ ố ường h p, không th phân bi tợ ể ệ
được gi a các đ ng v t đã đữ ộ ậ ược tiêm ch ng và b nhi m t nhiên. ủ ị ễ ự
Vi c tiêm ch ng vaccine PRRS nhệ ủ ược đ c cho các đàn l n Đan M ch đãộ ợ ở ạ
x y ra các tri u ch ng c p tính suy gi m hô h p và sinh s n l n, l n nái x yả ệ ứ ấ ả ấ ả ở ợ ợ ả thai và l n con b ch t trong các đàn l n đợ ị ế ợ ược tiêm vaccine do s ph c h i tínhự ụ ồ
đ c c a virus vaccine tr thành d ng đ c Trong m t s trộ ủ ở ạ ộ ộ ố ường h p, virusợ vaccine được truy n t l n đã đề ừ ợ ược tiêm phòng sang l n đ c không đợ ự ược tiêm phòng, k t qu là virus vaccine xu t hi n trong tinh d ch c a các con l n đ cế ả ấ ệ ị ủ ợ ự không được tiêm phòng (Huang et al., 2010).
Virus có ngu n g c t vaccine có th lây lan các trang tr i chăn nuôi l nồ ố ừ ể ở ạ ợ Thái Lan, (Amonsin
ở et al., 2009). Hi n tệ ượng tái t h p c a virus có ngu n g cổ ợ ủ ồ ố
t vaccine v i virus đang l u hành đã đừ ớ ư ược phát hi n Trung Qu c (Li ệ ở ố et al.,
2009).
1.2.2. Vaccine vô ho t ạ
Các vaccine vô ho t PRRSV hi n đạ ệ ược c p phép s d ng châu Âu vàấ ử ụ ở nhi u nề ước trên th gi i ngo i tr M Các vaccine vô ho t có th đế ớ ạ ừ ỹ ạ ể ược ch tế ừ hai ch ng châu Âu và B củ ắ M M t s vaccine thỹ ộ ố ương m i ph bi n nhạ ổ ế ư
Trang 39Ingelvac® PRRS KV (ch ng P120; Boehringer Ingelheim), SuipravacPRRSủ (ch ng 5710; Hipra), Progressis® (t ch ng đ c quy n; Merial), Suivac PRRSineủ ừ ủ ộ ề (ch ng VDE1 và VDE2; Dyntec) và Suivac PRRSIN (ch ng VDE1, VDE2 vàủ ủ VDA1; Dyntec). Trái ng c v i vaccine nh c đ c PRRSV, vaccine vô ho t sauượ ớ ượ ộ ạ khi tiêm ch ng không nh n th y s s n sinh kháng th b ng phủ ậ ấ ự ả ể ằ ương pháp ELISA và virus trong huy t thanh c a l n trong các kh o nghi m. Vaccine vôế ủ ợ ả ệ
ho t cũng không cho th y đáp ng mi n d ch qua trung gian t bào qua s tăngạ ấ ứ ễ ị ế ự sinh t bào lympho hay s n sinh IFN (Kim ế ả γ et al., 2011). Vaccine vô ho t đạ ượ c
ng d ng nh là m t vaccine tr li u trong các tr i l n d ng tính v i virus
PRRS (Bassaganya Riera et al., 2004). Vacine vô ho t PRRSV có hi u qu b oạ ệ ả ả
v kém h n vaccine nhệ ơ ược đ c. l n dộ Ở ợ ương tính v i PRRSV, vaccine giúp c iớ ả thi n năng su t sinh s n nh tăng t l đ , kh năng s ng c a l n con sau caiệ ấ ả ư ỷ ệ ẻ ả ố ủ ợ
s a và s c kh e l n con sinh ra t l n nái đữ ứ ỏ ợ ừ ợ ược tiêm phòng. Vaccine vô ho tạ
được đánh giá là an toàn. Tính đ n nay ch a có báo cáo nào v tác đ ng tiêu c cế ư ề ộ ự
c a vi c s d ng vaccine v i s c kh e c a l n (Zuckermann ủ ệ ử ụ ớ ứ ỏ ủ ợ et al., 2007).
1.2.3. Các d ng vaccine th nghi m d a vào kháng nguyên GP5 và M ch ng ạ ử ệ ự ố
PRRSV
Các vaccine ti u đ n v d a trên GP5 đã để ơ ị ự ượ ảc s n xu t trong các h th ngấ ệ ố khác nhau, ch ng h n nh vi khu n (Bastos ẳ ạ ư ẩ et al., 2002; Prieto et al., 2011; Hu et al., 2012; Hu et al., 2016; Park et al., 2016), n m men ( Zhao ấ et al., 2014), các tế
bào côn trùng (Wang et al., 2012; Nam et al., 2013; Binjawadagi et al., 2016), các
t bào đ ng v t có vú (Gao ế ộ ậ et al., 2014; Eck et al., 2016) và cây thu c lá bi uố ể
hi n gen ệ gp5 (Chia et al., 2011) Trong s các protein c u trúc c a PRRSV,ố ấ ủ protein M và GP5 là hai protein quan tr ng, không th thi u cho s gi i phóngọ ể ế ự ả các h t virus. Hai lo i kháng nguyên M và GP5 cũng t o đáp ng mi n d chạ ạ ạ ứ ễ ị
m nh ch ng virus. Do đó, protein M và GP5 đạ ố ược nghiên c u đ s n xu tứ ể ả ấ vaccine tiêu đ n v ch ng virus PRRS. Các nghiên c u phát tri n vaccine ch ng̉ ơ ị ố ứ ể ố
l i PRRSV đã đạ ược ghi nh n trong hai th p k qua cũng cho th y vi c thi t kậ ậ ỷ ấ ệ ế ế vaccine ti u đ n v , t o ra đáp ng mi n d ch t bào và d ch th là đ c bi t quanể ơ ị ạ ứ ễ ị ế ị ể ặ ệ
Trang 40tr ng vì c hai c ch này đ u liên quan đ n vi c b o v ch ng l i virus.ọ ả ơ ế ề ế ệ ả ệ ố ạ Protein M va đăc biêt la protein v GP5 đ̀ ̣ ̣ ̀ ỏ ược dùng nh m c tiêu hàng đ u đư ụ ầ ể thi t k vaccine tiêu đ n vi chông l i s xâm nhiêm cua PRRSV (Ansari ế ế ̉ ơ ̣ ́ ạ ự ̃ ̉ et al.,
2006). Protein GP3, GP4 và GP5 có kh năng kích thích mi n d ch t o kháng thả ễ ị ạ ể trung hòa đáp ng mi n d ch l n ứ ễ ị ở ợ (Jiang et al., 2008).
GP5 là protein c u trúc chính c a PRRSV và là m t ng viên ti m năng đấ ủ ộ ứ ề ể
s n xu t vaccine ti u ph n ch ng PRRSV. Các kháng th kháng GP5 l n là cácả ấ ể ầ ố ể ở ợ kháng th quan tr ng, có kh năng trung hoà PRRSV (Plagemann ể ọ ả et al., 2002).
M t khác, protein GP5 còn có th đặ ể ượ ử ục s d ng làm kháng nguyên ch n đoán đẩ ể sàng l c trọ ước s nhi m PRRSV và đánh giá hi u qu c a vaccine (Kimman ự ễ ệ ả ủ et al., 2009).
Các d ng vaccine th nghi m chính hi n nay g m có vaccine DNA,ạ ử ệ ệ ồ vaccine ti u đ n v và các vaccine virus vector. Vaccine nhể ơ ị ược đ c và vaccine vôộ
ho t đã đạ ược c p phép thấ ương m i. Các vaccine th nghi m đạ ử ệ ược nghiên c uứ
b ng nhi u k thu t khác nhau. Tuy nhiên, h u h t các vaccine đằ ề ỹ ậ ầ ế ược phát tri nể
b ng cách s d ng nh ng k thu t này v n kém hi u qu h n so v i vaccineằ ử ụ ữ ỹ ậ ẫ ệ ả ơ ớ
nhược đ c (Charerntantanakul, 2012). Nhi u lo i protein c u trúc c a PRRSVộ ề ạ ấ ủ
được bi u hi n b ng baculovirus trong các t bào côn trùng để ệ ằ ế ược tiêm ch ng choủ
l n cũng ch nh n đợ ỉ ậ ượ ự ảc s b o v nh t đ nh (Plana Duran ệ ấ ị et al., 1997). Vaccine
ti u đ n v d a trên th c v t chuy n gen mã hoá kháng nguyên GP5 ch ng l iể ơ ị ự ự ậ ể ố ạ PRRSV cũng đã được th nghi m (Chia ử ệ et al., 2011). Tuy nhiên, các vaccine này
cũng cho hi u qu b o h không cao l n (Renukaradhya ệ ả ả ộ ở ợ et al., 2015a). Trong
khi đó, vector adenovirus và vector poxvirus nh vaccine vector đã đư ược thử nghi m đ ch ng l i PRRSV đã đ t đệ ể ố ạ ạ ược m t s thành công (Gagnon ộ ố et al.,
2003. Shen et al., 2007; Zheng et al., 2007; Jiang et al., 2008). Chu t độ ược tiêm
ch ng b ng vaccine vector d a trên andenovirus đã s n sinh kháng th trung hoàủ ằ ự ả ể
v i hi u giá kháng th cao và đáp ng tăng sinh t bào lympho m nh (Gagnon ớ ệ ể ứ ế ạ et al., 2003; Jiang et al., 2008). L n đợ ược tiêm phòng v i vaccine ch ng PRRSV d aớ ố ự trên vaccine vector poxvirus đã gi m thân nhi t đáng k so v i l n đả ệ ể ớ ợ ược tiêm PRRSV đ i ch ng, tuy v y cũng không nh n đố ứ ậ ậ ượ ự ảc s b o v hoàn toàn (Shen ệ et