Nghiên cứu tạo và phân tích biến đổi di truyền chúng vi-rút PRRS nhược độc làm vắc-xin

Luận án tiến sĩ sinh học: Nghiên cứu tạo và phân tích biến đổi di truyền chủng vi rút PRRS nhược độc. Phát triển vắc xin phòng bệnh hiệu quả.

• Tác giả: Bùi Anh Thy Lam
• Người hướng dẫn: Gs. Trần Linh Thước
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Nghiên cứu tạo và phân tích biến đổi di truyền chúng vi-rút PRRS nhược độc làm vắc-xin
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở heo (PRRS)
• 1.2. Một số đặc điểm dịch tễ học của bệnh PRRS trên thế giới. Một số đặc điểm dịch tễ học của bệnh PRRS tại Việt Nam
• 1.3. Triệu chứng lâm sàng và bệnh tích
• 1.4. Phòng ngừa và điều trị bệnh
• 1.5. Vi-rút gây bệnh PRRS (PRRSV)
• 1.5.1. Đặc điểm hình thái
• 1.5.2. Cấu trúc hệ gen PRRSV
• 1.5.3. Đặc điểm và chức năng các protein phi cấu trúc (NSP) ở PRRSV
• 1.5.4. Đặc điểm và chức năng các protein cấu trúc của PRRSV
• 1.6. Đa dạng di truyền ở các protein của PRRSV
• 1.7. Đặc điểm nuôi cấy
• 1.8. Quá trình xâm nhập, nhân lên trong tế bào chủ
• 1.9. Nghiên cứu về biến đổi di truyền của PRRSV trong và ngoài nước
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG - VẬT LIỆU - PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Nội dung - Sơ đồ thực hiện các nội dung nghiên cứu
• 2.2. Nguyên vật liệu, dụng cụ, thiết bị
• 2.2.1. Chủng vi-rút, dòng tế bào, động vật thí nghiệm
• 2.2.2. Hóa chất và các sinh phẩm
• 2.2.3. Dụng cụ, thiết bị
• 2.3. Phương pháp
• 2.3.1. Hoạt hóa, nuôi cấy và xác định mật độ tế bào MARC-145
• 2.3.2. Tiếp truyền PRRSV trên dòng tế bào MARC-145
• 2.3.3. Xác định hiệu giá PRRSV trên tế bào MARC-145
• 2.3.4. Xác định liều lượng vi-rút gây nhiễm trên tế bào. Xây dựng đường cong sinh trưởng của vi-rút theo thời gian thu hoạch
• 2.3.5. Thu nhận bộ gen PRRSV. Nhân bản vùng gen ORFS và gửi giải trình tự
• 2.3.6. Thu nhận thư viện bộ gen và gửi giải trình tự toàn bộ gen PRRSV
• 2.3.7. Phương pháp tiếp nhận và đánh giá chất lượng chuỗi nucleotide sau khi giải trình tự
• 2.3.8. Phân tích kết quả giải trình tự gen và xây dựng cây phả hệ
• 2.3.9. Xác định tốc độ đột biến trên chuỗi trình tự nucleotide/amino acid
• 2.3.10. Phương pháp chăm sóc và theo dõi heo thí nghiệm
• 2.3.11. Phương pháp đánh giá khả năng gây bệnh, độc lực vi-rút trên heo thí nghiệm
• 2.3.12. Điều chế vắc-xin thử nghiệm
• 2.3.13. Kiểm tra độ thuần khiết của vắc-xin
• 2.3.14. Đánh giá tính an toàn và hiệu lực của vắc-xin thử nghiệm trên heo thí nghiệm
• 2.3.15. Đánh giá tính an toàn và đặc tính sinh miễn dịch của vắc-xin thử nghiệm trên đàn heo nuôi thực địa
• 2.3.16. Các phương pháp huyết thanh học
• 2.3.17. Kỹ thuật Realtime RT-PCR phát hiện PRRSV
• 2.3.18. Phương pháp mổ khám kiểm tra bệnh tích đại thể ở heo
• 2.3.19. Xử lý thống kê
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - ĐÁNH GIÁ - BÀN LUẬN
• 3.1. Khảo sát đặc tính sinh học của chủng gốc PRRSV BG8 nhằm tạo chủng nhược độc bằng phương pháp tiếp truyền trên tế bào MARC-145
• 3.1.1. Đặc trưng di truyền của chủng gốc PRRSV BG8
• 3.1.2. Đặc điểm nhân lên của chủng PRRSV BG8 trên tế bào MARC-145
• 3.1.3. Hiệu giá vi-rút qua các đời tiếp truyền chủng PRRSV BG8
• 3.1.4. Đánh giá độc lực của các chủng vi-rút qua các đời nuôi tiếp truyền
• 3.1.5. Khả năng gây đáp ứng miễn dịch sinh kháng thể của chủng PRRSV nhược độc
• 3.2. Phân tích biến đổi di truyền ở chủng PRRSV qua các đời nuôi tiếp truyền
• 3.2.1. Thu nhận thư viện bộ gen và giải trình tự toàn bộ gen các chủng PRRSV qua quá trình nuôi tiếp truyền
• 3.2.2. Biến đổi nucleotide và amino acid trên toàn bộ gen của chủng PRRSV BG8 qua quá trình tiếp truyền
• 3.2.3. Tốc độ đột biến nucleotide và amino acid của chủng BG8-P95 so với chủng gốc BG8-P1
• 3.2.4. Phân tích so sánh đặc điểm đột biến amino acid ở 9 cặp chủng PRRSV cường độc/nhược độc và xác định đột biến liên quan đến tính nhược độc
• 3.3. Phân tích tính ổn định protein kháng nguyên GP5 của chủng nhược độc BG8-P95 và độ tương đồng với các chủng PRRSV khác dựa trên trình tự ORFS và GP5
• 3.3.1. Thu nhận ORFS và giải trình tự vùng gen ORFS mã hóa glycoprotein kháng nguyên GP5 của chủng PRRSV BG8 qua các đời tiếp truyền
• 3.3.2. Đặc trưng di truyền của chủng nhược độc qua tiếp truyền
• 3.3.3. Đột biến nucleotide trên ORFS và amino acid trên GP5 trong quá trình nuôi tiếp truyền
• 3.3.4. Độ tương đồng về trình tự ORFS và GP5 giữa các đời tiếp truyền chủng BG8-P95 với các chủng PRRSV thực địa và các chủng PRRSV vắc-xin tại Việt Nam
• 3.3.5. Đặc điểm biến đổi đầu C của GP5 ở chủng nhược độc BG8-P95
• 3.4. Đánh giá tính an toàn và đặc tính sinh miễn dịch của chủng nhược độc BG8-P95 theo tiêu chuẩn chủng giống làm vắc-xin
• 3.4.1. Kiểm tra cảm quan vắc-xin
• 3.4.2. Độ thuần khiết của chủng nhược độc BG8-P95 làm vắc-xin
• 3.4.3. Tính an toàn của vắc-xin chủng nhược độc BG8-P95 trên heo thí nghiệm
• 3.4.4. Đáp ứng miễn dịch sinh kháng thể khác nhau. Xác định hiệu giá kháng thể theo thời gian sau khi tiêm
• 3.4.5. Đánh giá khả năng phòng bệnh của vắc-xin bằng công cường độc với chủng PRRSV độc lực cao trong điều kiện thí nghiệm
• 3.4.6. Đánh giá độ an toàn của vắc-xin nhược độc từ chủng BG8-P95 trên đàn heo nuôi thực địa
• 3.4.7. Hiệu quả phòng bệnh của vắc-xin PRRS chủng BG8-P95 trên thực địa
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tạo Vắc xin PRRS Nhược Độc Hiện Nay

Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở heo (PRRS), hay còn gọi là bệnh tai xanh, là một bệnh truyền nhiễm nguy hiểm gây ra nhiều thiệt hại kinh tế cho ngành chăn nuôi heo trên toàn thế giới. Tác nhân gây bệnh là vi-rút PRRS (PRRSV), một loại virus có khả năng biến đổi di truyền rất cao. Sự biến đổi liên tục này tạo ra nhiều chủng virus khác nhau, gây khó khăn cho việc phòng bệnh bằng vắc-xin. Các nghiên cứu về biến đổi di truyền vi-rút liên tục được cập nhật để đối phó với virus PRRS. Hiện nay, bệnh PRRS là vấn nạn của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Kể từ khi chủng PRRSV độc lực cao xuất hiện đầu tiên tại Trung Quốc vào năm 2006 đến nay, dịch bệnh heo tai xanh diễn biến rất phức tạp, và bùng phát ngày càng nghiêm trọng ở hầu hết các nước trên thế giới, nhất là ở Trung Quốc và Việt Nam, với hơn 26 tỉnh thành ở Việt Nam xảy ra dịch bệnh heo tai xanh. Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu tạo ra các loại vắc-xin hiệu quả, đặc biệt là vắc-xin PRRS nhược độc, trở nên vô cùng cấp thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc tạo vắc-xin và phân tích biến đổi di truyền của vi-rút PRRS để phát triển các giải pháp phòng bệnh hiệu quả hơn.

1.1. Tầm Quan Trọng của Vắc xin PRRS Trong Ngành Chăn Nuôi

Vắc-xin PRRS đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát dịch bệnh PRRS và giảm thiểu thiệt hại kinh tế cho người chăn nuôi. Việc sử dụng vắc-xin giúp tăng cường hệ miễn dịch của heo, giảm nguy cơ mắc bệnh và lây lan virus. Theo nghiên cứu của Bùi Anh Thy (2024), sự biến đổi di truyền của virus PRRS là một thách thức lớn trong việc phát triển vắc-xin hiệu quả [Thy Lam, 2024]. Vì vậy, việc liên tục nghiên cứu và cải tiến vắc-xin là vô cùng quan trọng. Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại vắc-xin PRRS khác nhau, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng.

1.2. Thách Thức Từ Biến Đổi Di Truyền Vi rút PRRS

Vi-rút PRRS có khả năng biến đổi di truyền rất cao, dẫn đến sự xuất hiện của các biến chủng mới có thể kháng lại vắc-xin. Theo tài liệu từ Đại học Quốc gia TP.HCM, sự đa dạng di truyền của vi-rút PRRS là một trong những nguyên nhân chính gây khó khăn cho việc phát triển vắc-xin có khả năng bảo vệ chéo (cross-protection) [ĐHQG TP.HCM, 2024]. Việc phân tích biến đổi di truyền là yếu tố quan trọng để hiểu rõ các cơ chế tiến hóa của virus và tìm ra các vùng gen ổn định, thích hợp cho việc phát triển vắc-xin.

II. Tại Sao Cần Nghiên Cứu Tạo Vắc xin PRRS Nhược Độc Mới

Các vắc-xin PRRS hiện có trên thị trường vẫn còn nhiều hạn chế, đặc biệt là khả năng bảo vệ chéo trước các biến chủng vi-rút PRRS khác nhau. Một số vắc-xin có thể gây ra các phản ứng phụ không mong muốn hoặc không tạo ra đáp ứng miễn dịch đủ mạnh. Do đó, việc nghiên cứu vắc-xin PRRS nhược độc thế hệ mới, có khả năng bảo vệ rộng hơn và an toàn hơn là vô cùng cần thiết. Vắc-xin nhược độc có ưu điểm là kích thích hệ miễn dịch một cách tự nhiên và hiệu quả, tạo ra đáp ứng miễn dịch kéo dài. Tuy nhiên, việc tạo ra vắc-xin nhược độc an toàn và ổn định cũng đặt ra nhiều thách thức về mặt kỹ thuật và khoa học. Nghiên cứu phát triển vắc-xin là một quá trình liên tục, đòi hỏi sự đầu tư về thời gian, công sức và nguồn lực.

2.1. Ưu Điểm của Vắc xin PRRS Nhược Độc So Với Vắc xin Khác

Vắc-xin PRRS nhược độc có khả năng kích thích hệ miễn dịch một cách toàn diện hơn so với các loại vắc-xin khác, chẳng hạn như vắc-xin bất hoạt. Điều này là do vắc-xin nhược độc có khả năng nhân lên trong cơ thể vật chủ, tạo ra một phản ứng miễn dịch tương tự như khi bị nhiễm virus tự nhiên. Theo tài liệu, vắc-xin nhược độc thường tạo ra đáp ứng miễn dịch tế bào mạnh mẽ hơn, đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiễm trùng vi-rút PRRS. Tính kháng nguyên của vi-rút PRRS cũng được bảo tồn tốt hơn trong vắc-xin nhược độc.

2.2. Các Hạn Chế Của Vắc xin PRRS Hiện Tại và Yêu Cầu Cải Tiến

Các vắc-xin PRRS hiện tại còn tồn tại một số hạn chế, bao gồm khả năng bảo vệ chéo hạn chế trước các chủng virus khác nhau, nguy cơ gây bệnh ở một số trường hợp, và thời gian bảo vệ không kéo dài. Nghiên cứu của Bùi Anh Thy (2024) cho thấy, việc cải thiện khả năng bảo vệ chéo của vắc-xin là một trong những ưu tiên hàng đầu [Thy Lam, 2024]. Điều này đòi hỏi các nhà khoa học phải tập trung vào việc phân tích biến đổi di truyền của vi-rút PRRS và tìm ra các vùng gen bảo tồn, có thể sử dụng để phát triển vắc-xin phổ rộng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Tạo Chủng Vi rút PRRS Nhược Độc Hiệu Quả

Việc tạo ra chủng vi-rút PRRS nhược độc an toàn và hiệu quả là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp của nhiều kỹ thuật khác nhau. Phương pháp tiếp truyền liên tục trên tế bào là một trong những phương pháp phổ biến được sử dụng để tạo ra các chủng virus có độc lực giảm. Bên cạnh đó, các kỹ thuật kỹ thuật di truyền vi-rút như đột biến định hướng (site-directed mutagenesis) và tái tổ hợp di truyền (genetic recombination) cũng được sử dụng để tạo ra các chủng virus có đặc tính mong muốn. Việc phân tích biến đổi di truyền trong quá trình tạo chủng nhược độc là vô cùng quan trọng để đảm bảo rằng virus không bị phục hồi độc lực và vẫn giữ được khả năng kích thích hệ miễn dịch. Sản xuất vắc-xin PRRS an toàn cần quy trình kiểm soát nghiêm ngặt.

3.1. Tiếp Truyền Liên Tục Trên Tế Bào Phương Pháp Tạo Nhược Độc Truyền Thống

Phương pháp tiếp truyền liên tục trên tế bào (serial passage) là một kỹ thuật cổ điển nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi để tạo ra các chủng vi-rút nhược độc. Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc là khi virus được nuôi cấy liên tục trên tế bào, chúng sẽ tích lũy các đột biến có lợi cho việc thích nghi với môi trường nuôi cấy, nhưng lại làm giảm độc lực đối với vật chủ tự nhiên. Theo tài liệu gốc, việc tiếp truyền liên tục có thể dẫn đến sự thay đổi trong cấu trúc gen của vi-rút PRRS, đặc biệt là các vùng gen liên quan đến độc lực và tính kháng nguyên [ĐHQG TP.HCM, 2024]. Quá trình nghiên cứu vi-rút PRRS này cần được theo dõi chặt chẽ.

3.2. Ứng Dụng Kỹ Thuật Di Truyền Trong Tạo Chủng Vi rút PRRS Nhược Độc

Các kỹ thuật kỹ thuật di truyền vi-rút như đột biến định hướng và tái tổ hợp di truyền cho phép các nhà khoa học kiểm soát chính xác hơn quá trình tạo chủng vi-rút nhược độc. Đột biến định hướng cho phép tạo ra các đột biến cụ thể trong các vùng gen đã được xác định là liên quan đến độc lực của virus. Tái tổ hợp di truyền cho phép kết hợp các đặc tính có lợi từ các chủng virus khác nhau. Ứng dụng công nghệ sinh học trong vắc-xin đòi hỏi sự am hiểu sâu sắc về cấu trúc và chức năng của virus.

IV. Phân Tích Biến Đổi Di Truyền Chìa Khóa Đánh Giá Vắc xin PRRS

Phân tích biến đổi di truyền của vi-rút PRRS là một bước quan trọng trong quá trình phát triển vắc-xin. Việc giải trình tự gen vi-rút PRRS cho phép các nhà khoa học xác định các đột biến đã xảy ra trong quá trình tạo chủng nhược độc, cũng như đánh giá sự ổn định di truyền của virus. Các kỹ thuật tin sinh học (bioinformatics) được sử dụng để so sánh trình tự gen của các chủng virus khác nhau, xác định các vùng gen bảo tồn và các vùng gen có biến đổi. Kết quả phân tích biến đổi di truyền cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá tiềm năng của vắc-xin và dự đoán khả năng bảo vệ chéo trước các biến chủng vi-rút PRRS khác nhau. Nghiên cứu tạo vắc-xin phải đi kèm với phân tích di truyền.

4.1. Giải Trình Tự Gen Thế Hệ Mới và Ứng Dụng Trong Nghiên Cứu PRRS

Các kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới (Next-generation sequencing - NGS) đã cách mạng hóa lĩnh vực phân tích biến đổi di truyền. NGS cho phép giải trình tự toàn bộ hệ gen của virus một cách nhanh chóng và hiệu quả, cung cấp một lượng lớn dữ liệu về sự đa dạng di truyền của vi-rút PRRS. Ứng dụng NGS trong nghiên cứu vi-rút PRRS giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cơ chế tiến hóa của virus và xác định các mục tiêu tiềm năng cho việc phát triển vắc-xin. Việc này cũng giúp phòng bệnh PRRS hiệu quả hơn.

4.2. Xác Định Các Đột Biến Liên Quan Đến Độc Lực và Khả Năng Tạo Miễn Dịch

Một trong những mục tiêu quan trọng của phân tích biến đổi di truyền là xác định các đột biến có liên quan đến độc lực của virus và khả năng tạo miễn dịch của vắc-xin. Các đột biến ở các vùng gen mã hóa các protein cấu trúc của virus, như glycoprotein (GP) và protein màng (M), có thể ảnh hưởng đến khả năng xâm nhập vào tế bào chủ và kích thích hệ miễn dịch. Theo tài liệu, việc xác định các đột biến quan trọng này có thể giúp các nhà khoa học thiết kế vắc-xin hiệu quả hơn, có khả năng tạo ra đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ và bảo vệ chéo trước nhiều chủng virus khác nhau [ĐHQG TP.HCM, 2024]. Miễn dịch học PRRS là lĩnh vực nghiên cứu quan trọng.

V. Đánh Giá An Toàn và Hiệu Quả Vắc xin PRRS Nhược Độc Thí Nghiệm Thực Địa

Sau khi tạo ra chủng vi-rút PRRS nhược độc và phân tích biến đổi di truyền, bước tiếp theo là đánh giá tính an toàn và hiệu quả của vắc-xin. Các thí nghiệm trên động vật được thực hiện để đánh giá khả năng gây bệnh của vắc-xin, cũng như khả năng kích thích hệ miễn dịch và bảo vệ chống lại sự xâm nhiễm của virus cường độc. Các thử nghiệm thực địa (field trials) được thực hiện trên các trang trại chăn nuôi heo để đánh giá hiệu quả của vắc-xin trong điều kiện thực tế. Kết quả đánh giá an toàn và hiệu quả vắc-xin PRRS cung cấp thông tin quan trọng để quyết định xem có nên đưa vắc-xin vào sản xuất và sử dụng hay không. An toàn vắc-xin PRRS là ưu tiên hàng đầu.

5.1. Thí Nghiệm Trên Động Vật Đánh Giá Độc Lực và Khả Năng Tạo Miễn Dịch

Thí nghiệm trên động vật là một bước quan trọng trong việc đánh giá tính an toàn và hiệu quả của vắc-xin. Các thí nghiệm này thường được thực hiện trên heo con, vì chúng là đối tượng dễ bị nhiễm bệnh PRRS nhất. Các chỉ số được theo dõi bao gồm thân nhiệt, triệu chứng lâm sàng, và mức độ tổn thương phổi. Khả năng tạo miễn dịch của vắc-xin được đánh giá bằng cách đo nồng độ kháng thể trong máu và đánh giá khả năng bảo vệ chống lại sự xâm nhiễm của virus cường độc. Độc lực vi-rút PRRS cần được kiểm soát chặt chẽ.

5.2. Thử Nghiệm Thực Địa Đánh Giá Hiệu Quả Vắc xin Trong Điều Kiện Chăn Nuôi

Thử nghiệm thực địa được thực hiện trên các trang trại chăn nuôi heo để đánh giá hiệu quả của vắc-xin trong điều kiện thực tế. Các yếu tố như điều kiện chuồng trại, chế độ dinh dưỡng, và tình trạng sức khỏe của đàn heo có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của vắc-xin. Các chỉ số được theo dõi bao gồm tỷ lệ mắc bệnh, tỷ lệ tử vong, và hiệu quả kinh tế của việc sử dụng vắc-xin. Các nghiên cứu cần đánh giá cả hiệu quả vắc-xin PRRS và an toàn vắc-xin PRRS trên đàn heo thực tế.

VI. Triển Vọng Phát Triển Vắc xin PRRS Nhược Độc Hướng Đi Mới Nào

Mặc dù đã có nhiều tiến bộ trong việc phát triển vắc-xin PRRS, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua. Nghiên cứu về biến đổi di truyền của vi-rút PRRS vẫn tiếp tục diễn ra, nhằm tìm ra các vùng gen bảo tồn và phát triển vắc-xin phổ rộng. Các kỹ thuật mới như kỹ thuật di truyền vi-rút và công nghệ nano đang được ứng dụng để cải thiện hiệu quả và tính an toàn của vắc-xin. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học, các nhà sản xuất vắc-xin, và các nhà chăn nuôi là vô cùng quan trọng để đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc phòng bệnh PRRS. Nghiên cứu phát triển vắc-xin cần tiếp tục đầu tư.

6.1. Ứng Dụng Công Nghệ Nano Trong Phát Triển Vắc xin PRRS

Công nghệ nano đang mở ra những cơ hội mới trong việc phát triển vắc-xin PRRS. Các hạt nano có thể được sử dụng để mang kháng nguyên của virus đến các tế bào miễn dịch một cách hiệu quả hơn, kích thích một đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ hơn. Ngoài ra, các hạt nano cũng có thể được sử dụng để bảo vệ kháng nguyên khỏi sự phân hủy trong cơ thể, kéo dài thời gian bảo vệ của vắc-xin. Ứng dụng công nghệ nano trong vắc-xin sẽ giúp sản xuất vắc-xin PRRS hiệu quả hơn.

6.2. Nghiên Cứu Về Miễn Dịch Học PRRS Tìm Ra Các Mục Tiêu Mới Cho Vắc xin

Nghiên cứu về miễn dịch học PRRS đóng vai trò quan trọng trong việc tìm ra các mục tiêu mới cho vắc-xin. Việc hiểu rõ hơn về cơ chế đáp ứng miễn dịch đối với vi-rút PRRS giúp các nhà khoa học thiết kế vắc-xin có khả năng kích thích các phản ứng miễn dịch bảo vệ một cách hiệu quả hơn. Các nghiên cứu về tế bào T, tế bào B, và các cytokine đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiễm trùng vi-rút PRRS. Nghiên cứu chuyên sâu về miễn dịch học PRRS sẽ thúc đẩy quá trình nghiên cứu vắc-xin.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÙI ANH THY LAM VAC-XIN LUẬN ÁN TIEN SĨ SINH HOC TP. Hồ Chí Minh - Năm 2024 ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGHIÊN CỨU TẠO VA PHAN TÍCH BIEN DOI DI TRUYEN CHUNG VI-RÚT PRRS NHƯỢC ĐỘC LAM VAC-XIN Ngành: Di truyền học Mã số ngành: 62420121 Phản biện 1: PGS. DO TIỀN DUY Phan bién 2: PGS. NGO TH] HOA Phan bién 3: TS.

NGUYEN THANH LAM Phan biện độc lập 1: TS. ĐOÀN THỊ THANH HƯƠNG Phản biện độc lập 2: TS. ĐÀO HUY MẠNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TRAN LINH THƯỚC 2.

TRAN XUAN HANH TP. Hé Chi Minh — Nam 2024 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận án tiến sĩ ngành Di truyền học, với đề tài Nghiên cứu tạo và phân tích biến đối di truyền chúng vi-rút PRRS nhược độc làm vắc-xin là công trình khoa học do Tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của GS. Trần Linh Thước và TS. Trần Xuân Hạnh.

Những kết quả nghiên cứu của luận án hoàn toàn trung thực, chính xác và không trùng lắp với các công trình đã công bố trong và ngoài nước. Nghiên cứu sinh Bùi Anh Thy LỜI CẢM ƠN Con xin thành kính biết ơn công lao sinh thành dưỡng dục của Bố Mẹ. Bố Mẹ là nguồn động lực giúp con vượt qua những khó khăn, thử thách trong cuộc đời. Để hoàn thành luận án, ngoài sự có gắng của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình, hỗ trợ của nhiều cá nhân và tập thé trong suốt quá trình nghiên cứu, học tập.

Tôi xin thành kính ghi ơn GS. Trần Linh Thước và TS. Trần Xuân Hạnh đã động viên, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình công tác, học tập, thực hiện và hoàn thành luận án này. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Lãnh đạo đơn vị, Ban Lãnh dao Cong ty Cổ phan Thuốc thú y Trung ương NAVETCO đã đồng ý và tạo điều kiện về thời gian, cơ sở vật chất dé tôi được học tập, nghiên cứu thực hiện luận án này.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS. Lê Thanh Hòa và các anh chị em tại Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã đồng hành, giúp đỡ tôi nghiên cứu thực hiện đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học tự nhiên Thanh phố Hồ Chí Minh, Đại học Quốc gia - Hồ Chí Minh, quý Thay Cô giáo Bộ môn Di truyền học, Khoa Sinh học, và Phòng đào tạo sau đại học đã giảng đạy, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi cũng như những hỗ trợ khác đề tôi hoàn thành khóa học. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị em trong Bộ môn Hóa Sinh (Sinh học phân tử), đơn vị đã đồng hành, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Morrissy thuộc Phòng thí nghiệm Australian Animal Health Laboratory — CSIRO, đã cung cấp tế bảo trong nghiên cứu này. Tôi xin gửi lời cảm ơn và lời yêu thương sâu sắc đến gia đình đã luôn ủng hộ, động viên tôi trong công tác, học tập và hoàn thành luận án. TRANG PHU BIA LOI CAM DOAN.

LOI CAM ON. " DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIÊU MỞ ĐÀU. TÔNG QUAN TÀI LIỆU.1 Hội chứng rồi loạn sinh sản và hô hap ở heo (PRRS) 1.12 Một số đặc điêm dịch tê học của bệnh PRRS trên thê giới. Một số đặc điểm dịch té học của bệnh PRRS tại Việt Nam 1.4 Triệu chứng lâm sàng và bệnh tích 1.

Phòng ngừa và điều trị bệnh.2 Vi-rút gây bệnh PRRS (PRRSV). Đặc điểm hình thái 1. Cấu trúc hệ gen PRRSV. Đặc điểm và chức năng các protein phi câu trúc (NSP) ở PRRSV.

Đặc điểm và chức năng các protein cấu trúc của PRRSV 1.6 Đa dạng di truyền ở các protein của PRRSV 1. Đặc điểm nuôi cấy v 1.8 Quá trình xâm nhập, nhân lên trong tê bào chủ 1.9 Nghiên cứu về biến đổi di truyền của PRRSV trong và ngoài nước.3 Vắc-xin phòng bệnh PRRS.1 Các dạng vắc-xin phòng bệnh PRRS 1. Các loại vắc-xin phòng bệnh PRRS sử dụng tại Việt Nam iv 1. Các tiêu chi đánh giá vắc-xin.

Các nghiên cứu liên quan đến vắc-xin PRRS tại Việt Nam.4 Co sở khoa học và thực tiễn các vấn dé được nghiên cứu của luận án.1 Sự can thiết và cơ sở khoa học của nghiên cứu đặc tính sinh học của chủng gốc PRRSV BG8 nhằm tạo chủng nhược độc làm vắc-xin phòng bệnh PRRS tại Việt Nam 142 Sự cân thiết và cơ sở khoa học của nghỉ cứu phân tích bi truyền ở chúng PRRSV nhược độc. 143 Sự cân thiết và cơ sở khoa học của nghiên cứu phân tích tính ôn định kháng nguyên của chủng nhược độc và độ tương đông với các chủng PRRSV khác dựa trên trình tự ORFS và protein GPS. Sự can thiết và cơ sở khoa học của nghiên cứu đánh gì ính an toàn, đặc tính sinh miễn dich của chúng nhược độc BG8-P95 theo tiêu chuẩn chủng giống lam vắc-xin phòng bệnh PRRS. NOI DUNG - VAT LIEU - PHƯƠNG PHÁP 52 2.1 Nội dung - So đồ thực hiện các nội dung nghiên cứu .2 Sơ đỗ thực hiện các nội dung nghiên cứu 52 2.2 Nguyên vật liệu, dụng cu, thiết.

Ching vi-rút, dòng tế bào, động vật thí nghiệm 54 2.2 Hóa chất và các sinh phẩm 55 2. Dụng cụ, thiết bị.3 Phương pháp.1 Hoạt hóa, nuôi cay và xác định mật độ tế bào MARC-145 57 2.2 Tiếp truyền PRRSV trên dòng tế bào MARC-145 58 2. Xác định hiệu giá PRRSV trên tế bào MARC-145 59 2. Xác định liều lượng vi-rút gây nhiễm trên tế bào.

Xây dựng đường cong sinh trưởng của vi-rút theo thời gian thu hoạch .6 Thu nhận bộ gen PRRSV. Nhân bản vùng gen ORFS và gửi giải trình tự.8 Thu nhận thư viện bộ gen và gửi giải trình tự toàn bộ gen PRRSV. Phương pháp tiếp nhận và đánh giá chất lượng chuỗi nucleotide sau khi giải trình tw.10 Phân tích kêt quả giải trình tự gen và xây dựng cây phả hệ.11 Xác định tốc độ đột biến trên chuối trình tự nucleotide/ amino aeid.12 Phương pháp chăm sóc và theo dõi heo thí nghiệm .13 Phương pháp đánh giá khả năng gây bệnh, độc lực vi-rút trên heo thí nghiệm .14 Điều chê vac-xin thử nghiệm 2.15 Kiểm tra độ thuần khiết của vắc-xin.16 Đánh giá tính an toàn và hiệu lực của văc-xin thử nghiệm trên heo thí nghiệm _.17 Đánh giá tính an toàn và đặc tính sinh miên dịch của văc-xin thử nghiệm trên đàn heo nuôi thực địa.18 Các phương pháp huyết thanh hoc.19 Kỹ thuật Realtime RT-PCR phát hiện PRRSV.20 Phương pháp mổ khám kiểm tra bệnh tích đại thể ở heo .21 Xử lý thong kê. KET QUA - ĐÁNH GIA BAN LUẬN.1 Khao sát đặc tinh sinh học của chủng gốc PRRSV BG8 nhăm tạo chủng nhược độc băng phương pháp tiêp truyền trên tê bào MARC-145 3.

Đặc trưng di truyền của chủng góc PRRSV BG8. Đặc điển nhân lên của chủng PRRSV BG8 trên tế bào MARC-145. Hiệu giá vi-rút qua các đời tiếp truyền ching PRRSV BG8. Đánh giá độc lực của các chủng vi-rút qua các đời nuôi tiếp truyền.

Khả năng gây đáp ứng miễn dịch sinh kháng thé của chủng PRRSV nhược độc = ) 3.2 Phân tích biên đôi di truyên ở chủng PRRSV qua các đời nuôi tiêp truyền. Thu nhận thư viện bộ gen và giải trình tự toàn bộ gen các chủng PRRSV qua quá trình nuôi tiếp truyền 93 vi 3.2 Biến đổi nucleotide và amino acid trên toàn bộ gen của chủng PRRSV BG8 qua quá trình tiếp truyén .3 Tốc độ đột biến nucleotide va amino acid của chủng BG8-P95 so với chủng gốc BG8-PI.4 Phân tích so sánh đặc diém đột biên amino aci ở 9 cặp chủng PRRSV cường độc/ nhược độc và xác định đột biến lên quan đến tính nhược độc .3 Phan tich tinh ồn định protein kháng nguyên GP5 của chủng nhược độc BG8- P95 và độ tương đông với các chủng PRRSV khác dựa trên trình tự ORFS và GPS sss LAT 3.1 Thu nhận ORFS và giải trình tự ving gen ORFS mã hóa glycoprotein kháng nguyên GP5 của chủng PRRSV BG8 qua các đời tiếp truyền 3. Đặc trưng di truyền của chủng nhược độc qua tiếp truyền 3. Đột biến nucleotide trên ORFS va amino acid trên GPS trong quá trình nuôi tiếp truyền 5 „121 3.

Độ tương dong về trình tự ORFS va GPS giữa các đời tiếp truyền chủng BG8-P95 với các chủng PRRSV thực địa và các chủng PRRSV vắc-xin tại Việt Nam Fores oa „126 3. Đặc điểm biến đổi dau C của GPS ở chủng nhược độc BG8-P95.4 Đánh giá tính an toàn và đặc tính sinh miễn dịch của chủng nhược độc BG8- P95 theo tiêu chuân chủng giông làm vắc-xin 3. Kiém tra cảm quan vắc-xin 3. Độ thuần khiết của chủng nhược độc BG8-P95 làm v 3.3 Tính an toàn của vắc-xin chủng nhược độc BG8-P95 trên heo thí nghiệm 3.

Đáp ứng mic dịch sinh kháng th xin khác nhau. Xác định hiệu giá kháng thê theo thời gian sau khi 3.6 Đánh giá khả năng phòng bệnh của vắc-xin bằng công cường độc với chủng PRRSV độc lực cao trong điều kiện thí nghiệm vii 3. Đánh giá độ an toàn của vắc-xin nhược độc từ chủng BG8-P95 trên đàn heo nuôi thực địa .8 Hiệu quả phòng bệnh của vắc-xin PRRS chủng BG8-P95 trên thực địa 149 3.1 Về đặc tinh sinh học của ching góc PRRSV BG8 n tạo chủng nhược độc bằng phương pháp tiếp truyền trên tế bào MARC-14.2 Về các đặc điểm biến đổi di truyền trên toàn bộ gen ở các chủng PRRSV thu hoạch từ quá trình nuôi tiếp truyé 153 3. VỀ tinh ổn định kháng nguyên của chủng nhược độc BG8-P95 và độ tương dong với các chủng PRRSV khác dựa trên trình tự ORFS và GPŠ.

VỀ tính an toàn, đặc tính sinh miễn dịch của chủng nhược độc BG8-P95 theo tiêu chuẩn chủng giống làm vắc-xin phòng bệnh PRRS. KET LUẬN - DE NGHỊ 4. a DANH MUC CONG TRINH CUA LUAN AN TAI LIEU THAM KHAO PHU LUC. DANH MUC CHU VIET TAT Viết tắt Tiéng Anh Tiếng Việt aa Amino acid Axit amin AAHL Australian Animal Health Phòng thí nghiệm sức khỏe Laboratory động vật quốc gia Úc AEC 3- amino-9-ethylcarbazole Base pair Cặp base CPE Cytopathic effect Bệnh tích/ bệnh lý tế bào DNA Deoxyribonucleic acid dNTP Deoxyribonucleotide triphosphate dpe Day post challenge Ngày sau công cường độc dpi Day post inoculation Ngày sau gây nhiễm Day post vaccination Ngày sau tiêm phòng vắc-xin ELISA Enzyme linked immunosorbent Phản ứng miễn dịch hấp phụ assay nối kết enzyme etal.