Tiềm năng vắc-xin phòng bệnh đốm trắng trên tôm

Bệnh đốm trắng được biết là tác gây bệnh đặc biệt nghiêm trọng đối với tôm, tuy nhiên bệnh này cũng được xác định là tác nhân gây nhiễm trên cả các loài giáp xác khác như cua, tôm càng xanh, ốc mượn hồn, mực,… con đường lan truyền của chúng là thông qua tiếp xúc trực tiếp với mầm bệnh như tiếp xúc với con vật đang nhiễm bệnh, dụng cụ, ao nuôi, nước nuôi có chứa mầm bệnh. Ngoài ra, chúng còn được xác định là gây bệnh từ tôm mẹ sang ấu trùng. Do đó, đây là một trong những bệnh được công bố dịch bệnh toàn cầu.

Vi-rút này có khả năng sống sót bên ngoài vật chủ. Cụ thể, chúng có thể tồn tại ít nhất 30 ngày ở 30°C trong nước biển trong điều kiện phòng thí nghiệm; và tồn tại trong ao ít nhất 3-4 ngày. Mô phỏng phòng thí nghiệm của thoát nước và ao không thoát nước cho thấy virus không còn lây nhiễm sau 21 ngày phơi nắng hoặc sau 40 ngày trong trầm tích ao ngập nước. Tác nhân bị bất hoạt trong <120 phút ở 50°C và <1 phút ở 60°C.

WSSV bị vô hiệu hóa trong các điều kiện sau: Nhiệt: 55°C trong 90 phút, 70°C trong 5 phút; 50°C trong 60 phút; 60°C trong 1 phút; 70°C trong 0,2 phút. Làm khô: WSSV được hấp phụ trên giấy lọc và để khô sau đó bị vô hiệu hóa trong 1 giờ ở 30°C và trong 3 giờ ở 26°C. pH: pH 3 trong 60 phút; pH 12 trong 10 phút. Tia cực tím: Tổng liều 9,30×105µWs/cm². Ozone: Tổng nồng độ chất oxy hóa còn lại là 0,5 µg ml–1 trong 10 phút. Natri hypochlorite: Tổng nồng độ clo là 100 ppm trong 10 phút. Benzalkonium chloride:100 ppm trong 10 phút. Iodophore: Tổng nồng độ iốt là 100 ppm trong 10 phút. 

Với sự phát triển của công nghệ sinh học, đặc biệt là lĩnh vực công nghệ sinh học phân tử đã tạo điều kiện cho các nghiên cứu về WSSV một cách đầy đủ và chuyên sâu hơn. Bên cạnh đó để đáp ứng được nghề nuôi tôm hạn chế mầm bệnh này thì đã có những phát triển về con sạch bệnh, kháng bệnh,…

Các nghiên cứu về WSSV đầy đủ và chuyên sâu có thể đáp ứng được nghề nuôi tôm hạn chế được mầm bệnh. Ảnh: nanonna.com

Song, việc nghiên cứu về đặc điểm bộ gen của chúng nhằm biết được cơ chế lây nhiễm đồng thời làm cơ sở để nghiên cứu vaccine phòng bệnh này. Trong đó, VP15 là protein nucleocapsid của vi-rút đốm trắng. Đã có nhiều chứng minh chúng là một trong yếu tố có tiềm năng tạo vaccine, bên cạnh một số protein vỏ như VP19, VP24, VP26, VP28.

Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu người Nhật này đã sử dụng kỹ thuật DNA tái tổ hợp và tạo dòng VP15 để tạo vaccine phòng bệnh WSSV trên tôm Kuruma, một loài tôm có giá trị kinh tế ở Nhật. 

Cụ thể, Nhóm tác giả đã đánh giá 2 dạng vaccine, một là vaccine được tinh chế từ vi khuẩn E.coli mang plasmid mã hóa protein VP15, hai là vector này được tiêm vào ấu trùng tằm để sinh ra kháng thể trong cá thể tằm và sau đó tinh chế để lấy kháng thể tiêm vào tôm. Đối với dạng 1, khi vaccine là sản phẩm tinh chế từ E.coli mang plasmid mã hóa protein VP15 được tiêm vào tôm với nồng độ 0,05 mg/g tôm (liều 1), và tiêm liều nhắc lại (liều 2) sau liều 1 là 20 ngày, tôm có khối lượng 3,16g. Sau đó cảm nhiễm tiêm với WSSV với liều 2,69×103 bản sao DNA/tôm ở ngày 10 sau khi tiêm vắc-xin liều 2. Kết quả cho thấy tỷ sống của tôm tương đối cao là 78% trong khi đó nhóm không bổ sung vaccine thì tôm chết 100% sau 8 ngày cảm nhiễm.

Vaccine được tinh chế từ vi khuẩn E.coli mang plasmid mã hóa protein VP15

Đối với dạng 2, vaccine là kháng thể sau khi tinh chế từ cơ thể tằm thì chúng chỉ được tiêm một liều với liều lượng 0,05 mg/g tôm, và sau 20 ngày thì những con tôm này cũng được cảm nhiễm với WSSV. Sau 10 ngày theo dõi thì tôm điều trị có tỷ lệ sống đạt 60%, nhóm đối chứng tỷ lệ sống 40%.

Vaccine dạng 2 là kháng thể sau khi tinh chế từ cơ thể tằm

Kết hợp lại với nhau, nghiên cứu của nhóm tác giả đã xác định VP15 là ứng cử viên hiệu quả chống lại sự lây nhiễm WSSV ở tôm Kuruma. Kết quả này là cơ sở để xác định  lý do và cách thức mà VP15 tham gia vào quá trình miễn dịch trí nhớ ở tôm trong nghiên cứu tương lai.

Hơn thế nữa, việc sử dụng ấu trùng tằm làm nền tảng sản xuất protein cho VP15 là một tính mới trong nghiên cứu vaccine trong phòng bệnh đốm trắng trên tôm.