Kỳ vọng vắc-xin uống cho nuôi trồng thủy sản

Trong những thập kỷ gần đây, nuôi trồng thủy sản đã trở thành ngành sản xuất lương thực phát triển nhanh nhất trên thế giới. Nó hiện sản xuất hơn 80 triệu tấn động vật thủy sản mỗi năm. Nhưng có một số vấn đề liên quan đến hình thức nuôi này, bao gồm cả khả năng nhiễm bệnh cao của cá nuôi. Mặc dù thiệt hại ước tính hàng năm là khoảng 10% của tất cả các loài động vật thủy sinh, chúng lên tới hơn 10 tỷ đô la mỗi năm trên toàn cầu và là một hạn chế lớn đối với nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới.

Những nỗ lực để ngăn ngừa thiệt hại quy mô lớn và sự lây lan của dịch bệnh thường sử dụng dược phẩm và kháng sinh, việc áp dụng chúng trong môi trường thủy sản là không mong muốn do tồn dư trong các sản phẩm nuôi và sự gia tăng khả năng kháng thuốc của vi khuẩn. Do đó, người sản xuất cố gắng ngăn ngừa dịch bệnh cho cá ngay từ đầu.

Tạo miễn dịch cho vật nuôi thông qua vắc-xin thay vì trộn thuốc, kháng sinh vào thức ăn để chữa bệnh. Ảnh: commons.wikimedia

Một cách rất hứa hẹn để tránh vấn đề này là tạo miễn dịch cho cá thông qua vắc-xin. Những tiến bộ trong vi sinh vật học, miễn dịch học và sinh học phân tử đã cho phép phát triển các loại vắc-xin có chứa các protein sinh miễn dịch mục tiêu - các kháng nguyên, trong số các phương pháp khác, được dùng cho cá bằng đường uống như một trong những thành phần thức ăn của chúng. Việc sử dụng thực vật có lợi cho việc điều chế những loại vắc-xin được gọi là ăn được này.

Trong một bài báo mới được xuất bản trên Tạp chí Đánh giá trong Nuôi trồng Thủy sản và được đồng tác giả bởi các nhà khoa học từ Catrin, Khoa Thủy sản và Bảo tồn Nước tại Đại học Nam Bohemia ở Vodnany và Trung tâm Sinh học của CAS ở Ceske Budejovice.

Họ đã tìm ra các phương pháp và kỹ thuật cho phép sử dụng các loài thực vật khác nhau để tạo ra các kháng nguyên cụ thể. Trong bài báo này, họ nêu các lý do tại sao việc sử dụng thực vật để sản xuất vắc xin uống lại có lợi và cũng đưa ra một cái nhìn tổng quan về các chiến lược phát triển sản phẩm. Họ đã triển khai tạo ra các dòng lúa mạch chuyển gen sẽ tạo ra kháng nguyên từ hai mầm bệnh virus tấn công cá chép hoặc cá hồi. Sau đó, sẽ kiểm tra khả năng của những kháng nguyên này trong việc kích thích phản ứng miễn dịch trực tiếp trên cá.

Trên cơ sở đó có thể phát triển trên các dòng thực vật khác và có khả năng tạo vắc-xin cho các đối tượng động vật khác nhau để tăng cường khả năng chống lại mầm bệnh. Do đó, kết hợp với kiến thức sẵn có về chất bổ trợ phân tử và được sản xuất với một phần chi phí thấp, sản xuất dựa trên thực vật, được gọi là canh tác phân tử, là một ứng cử viên lý tưởng để phát triển vắc-xin, mở đường cho nuôi trồng thủy sản bền vững.

Các phân tử thực vật hứa hẹn cho việc phát triển vắc xin nuôi trồng thủy sản. Ảnh: earth

Vắc-xin đại diện cho một trong những chiến lược hứa hẹn nhất để giảm thiểu thiệt hại kinh tế do các bệnh truyền nhiễm gây ra cho nuôi trồng thủy sản toàn cầu. Trong khi phần lớn các vắc-xin thương mại sử dụng đường tiêm làm phương thức phân phối chính, nhiều nhóm các nhà nghiên cứu đã khám phá các cách khác nhau để kích thích miễn dịch bảo vệ. Vắc-xin đường uống (bổ sung đường miệng-trộn vào thức ăn) đại diện cho giải pháp thuận lợi và tốt nhất cho ngành nuôi trồng thủy sản, đã được giới khoa học quan tâm hàng đầu trong vài thập kỷ qua.

Trong bài đánh giá, họ mô tả những tiến bộ trong kiến thức sẵn có về các quy trình cần thiết để phát triển vắc-xin trong nuôi trồng thủy sản và hướng sự chú ý của độc giả đến tiềm năng chưa được khai thác của các hệ thống sản xuất thực vật. Đề xuất rằng các sản phẩm mới được phát triển không chỉ đáp ứng các yêu cầu sản xuất mà còn đáp ứng tất cả các điều kiện tiên quyết đối với vắc-xin uống và giải quyết tất cả các nút thắt trong một nền tảng duy nhất. Theo quan điểm của họ “dược phân tử” là một công cụ lý tưởng để phát triển vắc-xin, mở ra con đường nuôi trồng thủy sản bền vững.

Nguồn: Alžbeta Mičúchová, et al., (2022). Molecular farming: Expanding the field of edible vaccines for sustainable fish aquaculture. Reviews in Aquaculture.