Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ với đề tài "Nghiên cứu sự lưu hành và đặc điểm dịch tễ học phân tử của Porcine Circovirus Type 2 (PCV2) ở lợn nuôi tại Việt Nam" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Phạm Hồng Quân, chuyên ngành Dịch tễ học thú y (mã số: 9 64 01 08) tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Huỳnh Thị Mỹ Lệ và PGS. Phạm Công Hoạt (năm 2019).
Tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ thực tiễn phát triển ngành chăn nuôi lợn tại Việt Nam. Tính đến tháng 10 năm 2017, tổng đàn lợn cả nước đạt trên 27,4 triệu con. Tuy nhiên, phương thức chăn nuôi phần lớn vẫn ở quy mô nông hộ, nhỏ lẻ, điều kiện an toàn sinh học và vệ sinh thú y còn hạn chế, tạo điều kiện thuận lợi cho các bệnh truyền nhiễm lưu hành kéo dài. Trong đó, hội chứng bệnh liên quan đến Porcine circovirus type 2 (PCVAD) và hội chứng còi cọc ở lợn sau cai sữa (PMWS) gây tổn thất kinh tế nghiêm trọng cho ngành chăn nuôi toàn cầu cũng như tại Việt Nam. Trên thế giới, thiệt hại hàng năm do PCV2 tại Anh ước tính khoảng 35 triệu bảng, tại Liên minh Châu Âu từ 562 đến 900 triệu euro, và tại Mỹ gây thiệt hại trung bình 3 - 4 USD/con, cá biệt lên tới 20 USD/con.
Khoảng trống nghiên cứu được chỉ rõ: Mặc dù hội chứng PMWS đã được ghi nhận tại Việt Nam từ năm 2000, các nghiên cứu trước đây chủ yếu mang tính cục bộ, phân tán tại từng vùng miền riêng lẻ (miền Bắc, miền Trung hoặc miền Nam) mà chưa có một công trình tổng thể khảo sát đồng bộ trên phạm vi cả nước. Đồng thời, dữ liệu về sự biến động của các genotype PCV2, dịch tễ học phân tử theo không gian - thời gian, mức độ đa dạng di truyền và tình trạng đồng nhiễm giữa PCV2 với các virus ADN/ARN khác (đặc biệt là virus mới nổi PCV3) trong điều kiện chăn nuôi thực địa còn thiếu hụt.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án:
- Xác định sự lưu hành và một số đặc điểm dịch tễ học phân tử của PCV2 ở lợn nuôi tại Việt Nam.
- Xác định sự đồng nhiễm của PCV2 với một số ADN, ARN virus (bao gồm PPV, TTV, PRRS và PCV3) ở lợn nuôi tại Việt Nam.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Lợn nuôi (bao gồm cả lợn khỏe và lợn có biểu hiện ốm/nghi mắc bệnh) và các chủng virus PCV2, virus đồng nhiễm phân lập từ bệnh phẩm.
- Phạm vi không gian: 14 tỉnh, thành phố đại diện cho 3 miền Bắc, Trung, Nam gồm: Miền Bắc (Thái Nguyên, Hà Nội, Hòa Bình, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng), Miền Trung (Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam), Miền Nam (Bình Dương, Tiền Giang, Vĩnh Long).
- Phạm vi thời gian: Thu thập và phân tích mẫu từ tháng 6 năm 2015 đến tháng 3 năm 2019; kết hợp phân tích hồi cứu đối với các mẫu và trình tự gen thu thập từ năm 2004 đến 2017.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến PCV2, cơ chế sinh bệnh học, phân loại kiểu gen và tình trạng đồng nhiễm:
Các hướng nghiên cứu trên thế giới:
- Nguồn gốc và phân bố: PCV2 được công nhận lần đầu tiên vào năm 1991 tại Canada. Tuy nhiên, các nghiên cứu hồi cứu huyết thanh học và bệnh phẩm lưu trữ đã chứng minh virus tồn tại từ năm 1962 tại miền Bắc nước Đức (Jacobsen et al., 2009), năm 1969 tại Bỉ, 1970 tại Anh, 1973 tại Ireland, 1983 tại Canada (Gillespie et al., 2009) và 1983 tại Tây Ban Nha (Rodriguez-Arrioja et al., 2003). Tỷ lệ lưu hành huyết thanh trên thế giới dao động từ 20% đến 80% (Wang et al., 2009).
- Tiến hóa và genotype: Ban đầu, PCV2 được phân thành 3 genotype gồm PCV2a, PCV2b, PCV2c (Segalés et al., 2008). Đến sau năm 2003, xảy ra hiện tượng chuyển dịch kiểu gen toàn cầu từ PCV2a sang PCV2b (Constans et al., 2015; Cortey et al., 2011; Gagnon et al., 2007; Huang et al., 2011). Năm 2010, Guo et al. báo cáo nhánh PCV2d tại Trung Quốc, sau đó được Xiao et al. (2015) khẳng định là một genotype mới chiếm ưu thế toàn cầu. Đến năm 2015, PCV2 được xác định có 4 genotype chính (PCV2a-d) cùng 8 nhóm di truyền phụ (Saha et al., 2012; Franzo et al., 2015).
- Đồng nhiễm và sinh bệnh học: PCV2 được xác định là điều kiện cần nhưng chưa đủ để gây biểu hiện lâm sàng điển hình (Tomás et al., 2008; Okuda et al., 2003). Các nghiên cứu thực nghiệm và thực địa chứng minh sự kết hợp giữa PCV2 với Porcine Parvovirus (PPV) (Krakowka et al., 2000; Kennedy et al., 2000), Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV) (Allan et al., 2000; Changhoon et al., 2014), Torque Teno Virus (TTV) (Lee et al., 2010; Dorr et al., 2007) hoặc vi khuẩn (M. hyopneumoniae, E. coli, S. suis) làm tăng trầm trọng tổn thương bệnh lý lympho và thúc đẩy biểu hiện PCVAD.
Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam:
- Tại miền Nam: Nguyễn Thị Thu Hồng và cs. (2006, 2008) phát hiện PCV2 xuất hiện tại miền Nam từ năm 2000 với tỷ lệ huyết thanh dương tính tăng từ 38,97% (năm 2000) lên 90,26% (năm 2005). Lâm Thị Thu Hương và cs. (2005, 2006, 2012) ghi nhận tỷ lệ nhiễm bệnh ở các trại công nghiệp từ 12,5% đến 83,88% và xác định tỷ lệ mắc PMWS là 64,71% trên lợn còi loại thải. Lê Tiến Dũng (2006) ghi nhận 50,77% lợn còi dương tính với PCV2. Nguyễn Ngọc Hải và cs. (2013) cùng Lê Thị Thu Phương và cs. (2018) chỉ ra sự lưu hành của genotype PCV2b, PCV2d và nhóm tái tổ hợp tại 13 tỉnh phía Nam.
- Tại miền Trung: Phạm Hoàng Sơn Hưng và cs. (2018) phát hiện tỷ lệ nhiễm PCV2 tại Nghệ An là 22,2% - 25,0%.
- Tại miền Bắc: Huỳnh Thị Mỹ Lệ và cs. (2012, 2013, 2015) xác định 89,58% số trại điều tra có lợn dương tính huyết thanh học, phân tích kiểu gen của 10 chủng cho thấy sự tồn tại của PCV2b (nhánh 1A/1B), nhóm tái tổ hợp (CRF) và PCV2d. Nguyễn Viết Không và cs. (2013) ghi nhận ít nhất 48,48% số đàn lợn nhiễm PCV2. Bùi Trần Anh Đào và cs. (2015) ghi nhận 79% mẫu bệnh phẩm dương tính và mô tả bệnh tích vi thể trên hệ lympho, gan, phổi, lách.
- Về đồng nhiễm: Hoàng Văn Năm (2012) đánh giá đồng nhiễm PRRSV và PCV2; Lâm Thị Thu Hương (2012) khảo sát vi khuẩn cộng nhiễm (E. coli 55%, Streptococcus 42,5%, Salmonella 32,5%).
Vị trí của luận án: Luận án của NCS. Phạm Hồng Quân là công trình nghiên cứu dịch tễ học phân tử quy mô lớn đầu tiên tại Việt Nam kết nối đồng bộ dữ liệu từ 14 tỉnh thuộc cả ba miền Bắc - Trung - Nam. Công trình giải quyết khoảng trống về nguồn gốc tiến hóa, động học phát tán không gian - thời gian của các genotype PCV2b và PCV2d, đồng thời khảo sát toàn diện mô hình đồng nhiễm đa virus (PPV, TTV, PRRS) và xác nhận sự lưu hành của loài virus mới PCV3 tại Việt Nam.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khung phân tích
- Đặc điểm sinh học của PCV2: Thuộc giống Circovirus, họ Circoviridae. Cấu trúc virus trần không vỏ bọc, hạt đối xứng hình cầu 20 mặt, hệ gen ADN sợi đơn vòng dài 1767 - 1768 nucleotide. Bộ gen chứa 11 khung đọc mở, trong đó hai khung chính mã hóa cho protein sao chép (ORF1/Rep, kích thước 35,8 kDa) và protein vỏ capsid (ORF2/Cap, kích thước 27,8 kDa). ORF2 mang tính biến dị cao, chứa các quyết định kháng nguyên chủ yếu kích thích miễn dịch và là đối tượng phân tích dịch tễ học phân tử. ORF3 mã hóa protein 11,9 kDa liên quan đến cơ chế gây chết tế bào theo chương trình (apoptosis).
- Cơ chế sinh bệnh: PCV2 xâm nhập qua đường miệng - mũi, tấn công hệ thống miễn dịch, gây suy giảm nghiêm trọng số lượng bạch cầu (leucopenia), làm teo và mất cấu trúc nang lympho, giảm tế bào tua (dendritic cells), đại thực bào, lympho B và lympho T CD4+/CD8+. Sự suy giảm miễn dịch kết hợp với tác nhân kích thích miễn dịch hoặc đồng nhiễm mở đường cho các bệnh truyền nhiễm thứ phát phát triển.
Phương pháp nghiên cứu
- Thiết kế lấy mẫu: Sử dụng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản nhiều giai đoạn (multi-stage random sampling) kết hợp thuật toán thống kê dịch tễ học. Mẫu được thu thập từ lợn nuôi ở các quy mô đàn và lứa tuổi khác nhau tại 14 tỉnh.
- Kỹ thuật phòng thí nghiệm:
- Tách chiết ADN/ARN: Sử dụng bộ kit thương mại Taco™ DNA/RNA Extraction Kit.
- Phản ứng Real-time PCR và PCR: Sử dụng sinh phẩm Hot Start PCR kit (i-StarMaster, iNtRON Biotechnology, Hàn Quốc).
- Sử dụng các cặp mồi đặc hiệu: PCV2-F/PCV2-R (sản phẩm 353 bp, theo Yang et al., 2012); cặp mồi giải trình tự toàn bộ gen CV1/CV2 (989 bp) và CV3/CV4 (1092 bp) (theo Fenaux et al., 2000); mồi chẩn đoán và giải trình tự PCV3 (Ku et al., 2017); các mồi khuếch đại PPV1, PPV2, PPV3, PPV4 (Saekhow and Ikeda, 2015); TTV1, TTV2 (Martínez-Guinó et al., 2009); mồi và mẫu dò TaqMan Real-time PCR phát hiện PRRSV (Kleiboeker et al., 2005).
- Giải trình tự gen: Phương pháp Sanger thực hiện tại Công ty 1st BASE (Singapore).
| Tên tác nhân |
Cặp mồi |
Trình tự mồi (5' - 3') |
Kích thước (bp) |
Tài liệu tham khảo |
| PCV2 |
PCV2-F
PCV2-R |
AAGGGCTGGGTTATGGTATG
CGCTGGAGAAGGAAAAATGG |
353 |
Yang et al., 2012 |
| PCV2 (Giải trình tự) |
CV1
CV2
CV3
CV4 |
AGGGCTGTGGCCTTTGTTAC
TCTTCCAATCACGCTTCTGC
TGGTGACCGTTGCAGAGCAG
TGGGCGGTGGACATGATGAG |
989
1092 |
Fenaux et al., 2000 |
| PCV3 |
PCV3-1-F
PCV3-1-R |
TTACTTAGAGAACGGACTTGTAACG
AAATGAGACACAGAGCTATATTCAG |
649 |
Ku et al., 2017 |
| PPV1 |
PPV1-F
PPV1-R |
AGTTAGAATAGGATGCGAGGAA
AGAGTCTGTTGGTGTATTTATTGG |
265 |
Saekhow and Ikeda, 2015 |
| TTV1 |
TTV1-F
TTV1-R |
CGGGTTCAGGAGGCTCAAT
GCCATTCGGAACTGCACTTACT |
305 |
Martínez-Guinó et al., 2009 |
| PRRSV |
PRRS-F
PRRS-R
PRRS-P |
ATGATG RGC TGG CAT TCT
ACA CGG TCG CCC TAA TTG
FAM-TGT GGT GAA TGG CAC TGA TTG ACA-BHQ1 |
— |
Kleiboeker et al., 2005 |
- Phân tích tin sinh học và dịch tễ học phân tử:
- Căn chỉnh và xử lý trình tự nucleotide: Phần mềm BioEdit v7.0 (Hall, 1999).
- Xây dựng cây phát sinh chủng loại: Phần mềm MEGA 7 (Tamura et al., 2013).
- Phân tích đa dạng di truyền: Phương pháp Phân tích tọa độ chính (Principal Coordinate Analysis - PCoA) trên trình tự gen ORF2 của 64 chủng PCV2 phân lập tại Việt Nam giai đoạn 2004 - 2017.
- Phân tích không gian: Phần mềm mã nguồn mở Quantum GIS.
- Phân tích động học phát tán không gian - thời gian (spatio-temporal dynamics): Phần mềm BEAST (Drummond et al., 2012) áp dụng mô hình theo Lemey et al. (2009).
- Đánh giá mức độ tin cậy của đường truyền lây: Phần mềm SpreaD3 (Bielejec et al., 2016) tính toán hệ số Bayes Factor (BF): BF > 150 (độ tin cậy cao), 3 < BF < 150 (có căn cứ) và 1 < BF < 3 (chưa đủ căn cứ) (Kass and Raftery, 1995).
- Xử lý thống kê: Số liệu quản lý bằng MS Excel 2010. Kiểm định ý nghĩa thống kê bằng phép thử Khi bình phương ($\chi^2$) trên phần mềm Minitab 14.0 và phép thử Fisher's Exact Test trên phần mềm SAS 9.x.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương này tổng thuật 4 nội dung chính: (1) Thực trạng ngành chăn nuôi lợn tại Việt Nam, đặc điểm chăn nuôi nông hộ nhỏ lẻ và nguy cơ phát sinh dịch bệnh; (2) Giới thiệu chi tiết về PCV2: phân loại họ Circoviridae, cấu trúc hạt virion và hệ gen, sức đề kháng với các hóa chất sát trùng (KHSO5, NaOH bất hoạt nhanh hơn hỗn dịch formol/glutaraldehyde) và nhiệt độ (tồn tại ở 70°C trong 15 phút, bảo quản lâu ở -70°C); cơ chế sinh bệnh học suy giảm miễn dịch lympho; triệu chứng lâm sàng và bệnh tích của các hội chứng liên quan như PMWS, PDNS, bệnh hô hấp, bệnh viêm ruột, rối loạn sinh sản và thể nhiễm cận lâm sàng; phương pháp chẩn đoán (IPMA, ELISA, PCR, Real-time PCR) và các biện pháp phòng bệnh bằng an toàn sinh học cùng danh mục vắc xin phòng PCV2 được phép lưu hành tại Việt Nam; (3) Cơ chế và bằng chứng về hiện tượng đồng nhiễm giữa PCV2 với các virus (PRRSV, PPV, TTV) và vi khuẩn; (4) Tổng quan chi tiết tình hình nghiên cứu PCV2 trên thế giới và tại Việt Nam qua các giai đoạn.
Chương 2: Nội dung - Vật liệu - Phương pháp nghiên cứu
Chương này trình bày chi tiết: Địa điểm nghiên cứu tại 14 tỉnh thuộc 3 miền đất nước, các phòng xét nghiệm tại Khoa Thú y (Học viện Nông nghiệp Việt Nam), Trung tâm Chẩn đoán Thú y Trung ương (Cục Thú y) và cơ sở giải trình tự gen 1st BASE (Singapore); Thời gian thực hiện từ tháng 6/2015 đến tháng 3/2019; Vật liệu nghiên cứu bao gồm mẫu bệnh phẩm thu thập thực địa, mẫu hồi cứu từ năm 2011, các bộ kit tách chiết, hóa chất PCR và danh mục trình tự gen tham chiếu trên GenBank; Thiết kế phương pháp nghiên cứu, quy trình lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng nhiều giai đoạn; Quy trình kỹ thuật PCR/Real-time PCR chẩn đoán và giải trình tự gen; Các thuật toán tin sinh học (BioEdit, MEGA 7, PCoA, Quantum GIS, BEAST, SpreaD3) và phương pháp phân tích thống kê ($\chi^2$, Fisher Exact Test).
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương kết quả được cấu trúc thành 3 nội dung trọng tâm:
1. Sự lưu hành PCV2 ở lợn nuôi tại Việt Nam
- Tỷ lệ lưu hành chung và theo địa phương: Tỷ lệ nhiễm PCV2 trung bình ở đàn lợn nuôi tại Việt Nam là 41,14%. Tỷ lệ nhiễm tại 14 tỉnh điều tra biến động lớn, dao động từ 16,00% đến 88,00%.
- Tỷ lệ lưu hành theo quy mô chăn nuôi: Có sự khác biệt rõ rệt về tỷ lệ lưu hành PCV2 giữa các quy mô trại. Đàn nuôi có quy mô lớn (>500 con) có tỷ lệ nhiễm cao nhất là 47,50%, tiếp đến là đàn quy mô nhỏ lẻ (<100 con), và thấp nhất ở các trại có quy mô vừa từ 100 - 300 con (27,42%).
- Tỷ lệ lưu hành theo nhóm tuổi: PCV2 xuất hiện ở tất cả các lứa tuổi lợn: lợn thịt có tỷ lệ nhiễm cao nhất (45,16%), tiếp theo là lợn con theo mẹ (39,58%) và thấp nhất ở lợn nái (32,35%).
- Biểu hiện lâm sàng và bệnh tích: Ghi nhận triệu chứng lâm sàng còi cọc, lông khô xơ xác, khó thở, tiêu chảy, sưng hạch bẹn nông; bệnh tích mổ khám đại thể điển hình gồm sưng và xuất huyết hạch lympho màng treo ruột, viêm kẽ phổi, thận sưng nhạt màu có điểm hoại tử trắng.
| Yếu tố khảo sát |
Phân loại nhóm |
Tỷ lệ dương tính PCV2 (%) |
Ghi chú dịch tễ |
| Quy mô đàn |
Quy mô > 500 con
Quy mô 100 – 300 con |
47,50%
27,42% |
Cao nhất ở trại quy mô lớn
Thấp nhất ở quy mô vừa |
| Lứa tuổi lợn |
Lợn thịt
Lợn con theo mẹ
Lợn nái |
45,16%
39,58%
32,35% |
Nhóm mẫn cảm và bài thải cao
Nhiễm sớm sau khi giảm kháng thể mẹ
Thể mang trùng mạn tính |
| Mức độ địa phương |
Toàn quốc (14 tỉnh)
Biến động giữa các tỉnh |
41,14%
16,00% – 88,00% |
Phân bố diện rộng cả 3 miền Bắc - Trung - Nam |
2. Đặc điểm dịch tễ học phân tử của PCV2
- Phân loại kiểu gen (Genotype): Kết quả phân tích trình tự toàn bộ hệ gen và gen ORF2 xác định tại Việt Nam chỉ có sự lưu hành của genotype PCV2b (bao gồm nhánh 1A/1B và nhóm tái tổ hợp CRF) và genotype PCV2d. Không phát hiện kiểu gen PCV2a và PCV2c trong giai đoạn nghiên cứu này.
- Phân bố theo không gian và thời gian: Tại cả ba miền Bắc - Trung - Nam, ghi nhận hiện tượng đồng thời lưu hành nhiều nhóm di truyền của PCV2 trong cùng một địa phương và cùng một thời điểm.
- Nguồn gốc tiến hóa và động học phát tán:
- Chủng PCV2b phân lập tại Việt Nam có mối quan hệ phả hệ chặt chẽ và có nguồn gốc xâm nhập từ Trung Quốc và Hàn Quốc thông qua hai nhánh phát tán độc lập.
- Chủng PCV2d lưu hành tại Việt Nam từ năm 2004 đến 2017 đều có nguồn gốc khởi đầu từ Trung Quốc nhưng phân bố rải rác ở các phân nhánh khác nhau trên cây phát sinh chủng loại.
- Phân tích PCoA trên 64 chủng phân lập giai đoạn 2004 - 2017 thể hiện rõ sự phân cụm di truyền và tiến hóa dần theo thời gian của các nhóm chủng PCV2 tại Việt Nam.
3. Hiện tượng đồng nhiễm PCV2 với một số virus và phát hiện PCV3
- Tỷ lệ đồng nhiễm đa virus: PCV2 đồng nhiễm với 4 loại virus quan trọng gồm PPV, TTV, PRRSV và PCV3. Trong đó, tỷ lệ đồng nhiễm PCV2 + PPV chiếm tỷ lệ cao nhất (35,42%), tiếp theo là PCV2 + TTV (13,19%), PCV2 + PRRSV (7,64%) và PCV2 + PCV3 (4,17%).
- Phát hiện và phân tích đặc điểm loài virus mới PCV3: Luận án đã phát hiện sự lưu hành của Porcine circovirus type 3 (PCV3) tại Việt Nam với tỷ lệ nhiễm 4,17%. Giải trình tự gen ORF2 của 5 chủng PCV3 phân lập tại Việt Nam cho thấy tất cả đều thuộc nhóm di truyền PCV3a, có khoảng cách di truyền rất gần với các chủng PCV3 trên thế giới và phân lập độc lập hoàn toàn về mặt di truyền so với PCV2.
| Tác nhân đồng nhiễm với PCV2 |
Tỷ lệ đồng nhiễm (%) |
Đặc điểm phân tử / Phân nhóm di truyền |
| Porcine Parvovirus (PPV) |
35,42% |
Đồng nhiễm phổ biến nhất, kích hoạt hội chứng PMWS |
| Torque Teno Virus (TTV) |
13,19% |
Làm gia tăng mức độ trầm trọng của tổn thương mô bào |
| PRRSV (Tai xanh) |
7,64% |
Gây hội chứng hô hấp phức hợp và ức chế miễn dịch sâu |
| Porcine Circovirus Type 3 (PCV3) |
4,17% |
Loài mới phát hiện, 100% mẫu phân lập thuộc nhóm PCV3a |
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học
- Cập nhật bức tranh dịch tễ học phân tử toàn diện: Luận án cung cấp hệ thống dữ liệu đồng bộ đầu tiên trên phạm vi cả nước (14 tỉnh đại diện cho 3 miền Bắc - Trung - Nam) về tỷ lệ nhiễm PCV2 (41,14%) và khẳng định sự chiếm ưu thế hoàn toàn của hai kiểu gen PCV2b (nhánh 1A/1B, nhóm tái tổ hợp) và PCV2d trong quần thể lợn nuôi tại Việt Nam.
- Làm rõ nguồn gốc và đường phát tán không gian - thời gian: Ứng dụng thành công các mô hình thống kê sinh học hiện đại (BEAST, SpreaD3, PCoA) để chứng minh các chủng PCV2b tại Việt Nam bắt nguồn từ Trung Quốc và Hàn Quốc; các chủng PCV2d có nguồn gốc tiến hóa ban đầu từ Trung Quốc qua các giai đoạn xâm nhập độc lập từ năm 2004 đến 2017.
- Phát hiện đầu tiên về virus mới PCV3: Lần đầu tiên phát hiện, định lượng tỷ lệ lưu hành (4,17%) và giải trình tự phân tích phả hệ của Porcine circovirus type 3 (PCV3) tại Việt Nam, xác định các chủng này đều thuộc nhóm di truyền PCV3a.
- Xác lập dữ liệu đồng nhiễm thực địa: Đo lường chính xác cơ cấu đồng nhiễm giữa PCV2 với các mầm bệnh virus quan trọng (PPV 35,42%, TTV 13,19%, PRRSV 7,64%), cung cấp cơ sở sinh học giải thích sự xuất hiện và mức độ nghiêm trọng của hội chứng PCVAD/PMWS trong sản xuất.
Khuyến nghị và giải pháp đề xuất
- Về quản lý dịch bệnh: Cần áp dụng nghiêm ngặt các biện pháp chăn nuôi an toàn sinh học, quản lý đàn theo phương thức "cùng vào - cùng ra" (all-in/all-out), giảm mật độ nuôi và hạn chế ghép đàn từ nhiều nguồn khác nhau để cắt đứt chu kỳ truyền lây của PCV2.
- Về chiến lược sử dụng vắc xin: Khuyến cáo các cơ sở chăn nuôi lựa chọn và sử dụng các loại vắc xin phòng bệnh PCV2 có kháng nguyên phù hợp với kiểu gen thực tế đang lưu hành phổ biến (đặc biệt là PCV2b và PCV2d). Tiêm phòng đầy đủ cho cả đàn lợn nái hậu bị, nái sinh sản và lợn con sau cai sữa.
- Về kiểm soát mầm bệnh kế phát: Chủ động kiểm soát các mầm bệnh đồng nhiễm có tỷ lệ cao như PPV và PRRSV nhằm hạn chế tối đa nguy cơ kích hoạt hội chứng còi cọc sau cai sữa và phức hợp hô hấp.
- Về định hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục mở rộng nghiên cứu đánh giá vai trò bệnh lý, độc lực học và ảnh hưởng kinh tế của loài virus mới PCV3 đối với năng suất sinh sản và sinh trưởng của đàn lợn tại Việt Nam.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Về phạm vi và dữ liệu: Nghiên cứu được thực hiện tại 14 tỉnh đại diện; mặc dù bao phủ cả 3 miền nhưng chưa thể khảo sát toàn bộ 63 tỉnh thành trên cả nước. Các dữ liệu phát tán không gian - thời gian của một số chủng thời kỳ 2004 - 2014 chủ yếu dựa trên các mẫu và trình tự hồi cứu được công bố trên GenBank.
- Về khía cạnh thực nghiệm: Luận án tập trung vào phân tích dịch tễ học mô tả, dịch tễ học phân tử và khảo sát đồng nhiễm tự nhiên ngoài thực địa, chưa tiến hành các thử nghiệm gây nhiễm thực nghiệm đơn nhiễm hoặc đa nhiễm trên lợn sạch mầm bệnh (SPF) để đánh giá độc lực so sánh giữa các nhánh PCV2b, PCV2d cũng như loài mới PCV3.
- Hướng nghiên cứu tiếp theo: Đẩy mạnh giám sát biến dị di truyền của PCV2d; nghiên cứu dịch tễ học chuyên sâu về cơ chế bệnh sinh của PCV3 và tương tác giữa PCV3 với PCV2 trong điều kiện chăn nuôi tại Việt Nam.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho nhiều nhóm đối tượng:
- Cơ quan quản lý và thú y dịch tễ (Cục Thú y, Chi cục Thú y các tỉnh): Cung cấp cơ sở khoa học chính xác để xây dựng bản đồ dịch tễ học, chương trình giám sát quốc gia đối với PCV2, PCV3 và hoạch định chính sách kiểm soát dịch bệnh truyền nhiễm trên lợn.
- Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh vắc xin thú y: Cung cấp thông tin quan trọng về cơ cấu genotype (PCV2b, PCV2d) và trình tự gen capsid (ORF2) phục vụ việc lựa chọn chủng virus chuẩn để nghiên cứu, phát triển hoặc nhập khẩu các dòng vắc xin đạt hiệu quả bảo hộ cao nhất.
- Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Thú y, Vi sinh vật, Dịch tễ học: Cung cấp khung phương pháp luận chuẩn mực về kết hợp kỹ thuật sinh học phân tử (Real-time PCR, PCR, Sanger sequencing) với các công cụ tin sinh học hiện đại (BEAST, SpreaD3, PCoA, MEGA 7, QGIS) trong nghiên cứu dịch tễ học phân tử động vật.
- Chủ trang trại và kỹ thuật viên chăn nuôi: Giúp nhận thức đúng đắn về vai trò nguy hiểm của hiện tượng đồng nhiễm (PCV2 + PPV, PRRS, TTV) và tầm quan trọng của việc quản lý an toàn sinh học kết hợp tiêm phòng vắc xin đúng lứa tuổi.
Câu hỏi thường gặp
1. Tỷ lệ lưu hành PCV2 tại Việt Nam theo kết quả nghiên cứu là bao nhiêu và phân bố như thế nào?
Theo kết quả điều tra của luận án, tỷ lệ lưu hành PCV2 trung bình ở lợn nuôi tại Việt Nam là 41,14%. Tỷ lệ này phân bố diện rộng ở cả 14 tỉnh điều tra thuộc 3 miền, dao động từ 16,00% đến 88,00%. Về quy mô, trang trại lớn (>500 con) có tỷ lệ nhiễm cao nhất (47,50%). Về lứa tuổi, lợn thịt có tỷ lệ nhiễm cao nhất (45,16%), tiếp theo là lợn con theo mẹ (39,58%) và lợn nái (32,35%).
2. Những kiểu gen (genotype) PCV2 nào đang lưu hành tại Việt Nam trong giai đoạn nghiên cứu?
Kết quả giải trình tự và phân tích phả hệ cho thấy tại Việt Nam chỉ có sự lưu hành của 2 kiểu gen chính là genotype PCV2b (gồm nhánh 1A/1B và nhóm tái tổ hợp CRF) và genotype PCV2d. Cả ba miền Bắc - Trung - Nam đều ghi nhận sự hiện diện đồng thời của nhiều nhóm di truyền PCV2 tại cùng một địa phương trong cùng một thời điểm.
3. Nguồn gốc tiến hóa và con đường phát tán của PCV2 lưu hành ở Việt Nam được xác định ra sao?
Bằng phương pháp phân tích động học không gian - thời gian (BEAST và SpreaD3), luận án chứng minh các chủng PCV2b tại Việt Nam có nguồn gốc xâm nhập từ Trung Quốc và Hàn Quốc. Trong khi đó, các chủng PCV2d thu thập từ năm 2004 đến 2017 đều có nguồn gốc ban đầu từ Trung Quốc và phân nhánh tiến hóa độc lập tại Việt Nam.
4. Tình hình đồng nhiễm giữa PCV2 và các virus khác diễn ra như thế nào?
Luận án xác định PCV2 đồng nhiễm với 4 loại virus: cao nhất là Porcine Parvovirus (PCV2/PPV: 35,42%), tiếp đến là Torque Teno Virus (PCV2/TTV: 13,19%), virus Tai xanh (PCV2/PRRSV: 7,64%) và Porcine Circovirus type 3 (PCV2/PCV3: 4,17%).
5. Phát hiện mới của luận án về loài virus PCV3 tại Việt Nam là gì?
Luận án lần đầu tiên ghi nhận sự có mặt của Porcine circovirus type 3 (PCV3) trên đàn lợn nuôi tại Việt Nam với tỷ lệ 4,17%. Toàn bộ 5 chủng PCV3 giải mã trình tự gen ORF2 đều thuộc nhóm di truyền PCV3a, có quan hệ họ hàng gần gũi với các chủng PCV3 trên thế giới và phân lập biệt lập hoàn toàn về mặt di truyền học đối với PCV2.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của NCS. Phạm Hồng Quân đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu đặt ra, xác định tỷ lệ lưu hành PCV2 tại Việt Nam là 41,14% với sự lưu hành ưu thế của hai kiểu gen PCV2b và PCV2d. Công trình đã làm sáng tỏ nguồn gốc phát tán của các chủng PCV2 từ Trung Quốc và Hàn Quốc vào Việt Nam qua phân tích dịch tễ học phân tử không gian - thời gian. Đồng thời, nghiên cứu đã định lượng bức tranh đồng nhiễm đa virus phức tạp (PPV, TTV, PRRS) và lần đầu tiên phát hiện sự lưu hành của loài virus mới PCV3 (nhóm PCV3a) tại Việt Nam, tạo tiền đề khoa học vững chắc cho công tác phòng chống dịch bệnh và phát triển vắc xin thú y.
