70% tôm chống sự lây nhiễm của WSSV nhờ "vắc-xin cho ăn"

Ở Việt Nam, WSSV đã được xác định là một trong các tác nhân gây tổn thất lớn nhất cho ngành nuôi tôm. Đặc điểm của bệnh do WSSV gây ra trên tôm là sự xuất hiện các đốm trắng trên vỏ tôm và gây chết hàng loạt với tỷ lệ từ 80-100% sau 3-5 ngày. 

WSSV chứa 5 loại protein cấu trúc chính là VP28, VP26, VP24, VP19 và VP15; trong đó VP28 và VP26 là hai protein biểu hiện trên vỏ virus. Do tính kháng nguyên cao và khả năng kích thích hệ thống miễn dịch của tôm, VP26 và VP28 thường được sử dụng làm marker (chất đánh dấu) trong chẩn đoán virus hoặc kháng nguyên cho vaccine phòng WSSV.

WSSV chứa 5 loại protein cấu trúc chính là VP28, VP26, VP24, VP19 và VP15. Ảnh: talk.ictvonline

VP28 - một protein vỏ virus gây bệnh đốm trắng, nó giữ vai trò quan trọng trong quá trình lây nhiễm bệnh cho vật chủ bằng cách liên kết với các thụ thể của tế bào chủ tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập và lan truyền của virus. Do đó, cách  phòng bệnh hợp lý nhất là can thiệp vào sự tương tác giữa VP28 và thụ thể tế bào tôm để giảm sự xâm nhập của virus, cuối cùng là kích thích khả năng miễn dịch của tôm để chống lại mầm bệnh.

Tảo lục, Chlamydomonas reinhardtii là loài tảo đơn có đường kính khoảng 10 μm. Trong tự nhiên, C. reinhardtii là nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng của tôm, gần đây rất nhiều nghiên cứu trên thế giới đã ứng dụng vi tảo này để phát triển vaccine phòng các bệnh do virus ở tôm. 

Trong nghiên cứu của Nguyễn Minh Hường cùng cộng sự (2021) đã sử dụng kỹ thuật xung điện để chuyển gen VP28 của WSSV vào hệ gen nhân của tảo C. reinhardtii, nhằm tạo ra chủng tảo lục tái tổ hợp biểu hiện protein VP28 (rVP28) được sử dụng như là một loại vaccine đường ăn cho tôm thẻ chân trắng. Các chủng C. reinhardtiii tái tổ hợp được chọn lọc bằng phương pháp PCR và giải trình tự gen. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng vi tảo C. reinhardtii gen rVP28 cung cấp cho tôm khả năng kháng bệnh thông qua tỷ lệ sống sau khi cảm nhiễm virus đốm trắng vào khoảng 70% so với tôm không được bổ sung vi tảo gen rVP28. 

Vi tảo Chlamydomonas reinhardtii. Ảnh: ccala.butbn

ROS (Reactive Oxygen Species) được gọi là các loài oxygen phản ứng, hay còn gọi là ba loài chất oxy-hóa có thể tiêu diệt những tác nhân gây bệnh từ bên ngoài, nhưng sự tích tụ khối lượng lớn của các phân tử phản ứng trong cơ thể tôm sẽ gây tổn thương tế bào chủ nghiêm trọng. Để kiểm soát tốt được ROS, các enzym bảo vệ như SOD,catalase (CAT) và nhiều loại peroxidase cần được tăng cường để làm tăng khả năng miễn dịch chống lại những tổn thương. Trong nghiên cứu trên, chỉ số SOD ghi nhận mức cao hơn khi tôm được bổ sung vi tảo C. reinhardtii gen rVP28, và chỉ đạt mức cơ bản đối với tôm không được bổ sung rVP28 , khi hoạt động của SOD được tăng cường thì tỷ lệ sống của tôm cũng được cải thiện. 

Tóm lại, vi tảo C. reinhardtii gen VP28 là phương pháp kích thích hệ thống miễn dịch của tôm hiệu quả, nhanh chóng và chi phí thấp hơn so với các phương pháp khác như tiêm trong việc kiểm soát bệnh đốm trắng do virus ở tôm bằng đường ăn. Kết quả nghiên cứu trên còn là nền tảng cho sự phát triển của vaccine phòng bệnh đốm trắng hỗ trợ miễn dịch tôm chống lại sự lây nhiễm virus.