Ngành chăn nuôi đang nỗ lực ngăn chặn dịch bệnh bằng vaccine

(Người Chăn Nuôi) - Khoa học và công nghệ phát triển như vũ bão đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành sản xuất vaccine toàn cầu.

Những hạn chế riêng
Các loại dịch bệnh nhiễm trùng đang là thách thức lớn nhất trong ngành thú y và y học. Sự tương tác cũng như sự phụ thuộc giữa hai ngành này đang tăng cao. Thú y vaccine bất hoạt và giảm độc lực đã mang lại sức khỏe cho con người và vật nuôi. Tuy nhiên, nhiều loại vaccine truyền thống hiện nay được sản xuất theo những công nghệ cũ kỹ đã bộc lộ nhiều nhược điểm. Ví dụ, tính sinh miễn dịch của rất nhiều mầm bệnh vi khuẩn rất phức tạp mới chỉ được mô phỏng một cách sơ sài ở các loại vaccine bất hoạt. Nhiều mầm bệnh vi khuẩn “lẩn tránh” được hệ miễn dịch thông qua các cơ chế khác nhau gồm việc dừng các đáp ứng của tế bào để sản sinh ra interferon và tỷ lệ đột biến cao (đặc việt là trong các virus RNA).

Khoa học đã chứng minh các vaccine sống giảm độc lực (ALCs) chính là một chiến lược thành công trong một vài ca vi khuẩn cứng đầu như trên. Vaccine chống lại vi khuẩn Lawsonia intracellularis gây bệnh viêm hồi tràng trên heo là một ví dụ điển hình. Nhưng các phương pháp giảm độc lực thông thường bằng cách cấy chuyền in vitro liên tiếp rất tốn thời gian, phức tạp và bất ổn. Do đó, xác định được sự cân bằng giữa giảm độc lực và miễn dịch thực sự là một nhiệm vụ khó khăn.

Theo TS. Randolph Seidler, chuyên gia thú y tại Boehringer Ingelheim, nhiều loại vaccine vẫn khan hiếm nguồn cung, thậm chí chưa thực sự hiệu quả hoặc phổ bảo vệ hẹp. Từ đó, càng đặt ra nhu cầu cải tiến công nghệ để khắc phục được nhược điểm này.

Bước tiến công nghệ
Trải qua các nghiên cứu sinh hóa kéo dài hơn một thập kỷ, virus học và vi trùng học đã khơi nguồn mọi sáng tạo trong nghiên cứu vaccine dựa trên các kiến thức sâu rộng về tương quan giữa mầm bệnh và hệ thống miễn dịch vật chủ, sự cải tiến không ngừng trong quá trình giải mã những đáp ứng miễn dịch và các thành phần của nó trong động vật.

Sự hiểu biết ngày càng nâng cao về kháng nguyên miễn dịch và kháng nguyên bảo vệ của mầm bệnh cũng như khả năng giảm protein tái tổ hợp đạt hiệu quả kinh tế và chất lượng cao thúc đẩy vaccine phát triển và thoát khỏi sự phụ thuộc vào các thành phần kháng nguyên. Những lợi thế của hướng tiếp cận mới đó là hệ thống miễn dịch có thể tập trung các đáp ứng vào kháng nguyên “có liên quan” nhất, thay vì tập trung sản xuất kháng nguyên chống lại một số lượng lớn các protein vi khuẩn khác nhau và không đúng trọng tâm. Protein của vi khuẩn truyền thống có thể bị biến đổi từ cấu trúc tự nhiên để tăng tính miễn dịch; bởi vậy, có tiềm năng mở rộng phổ bảo vệ; tiếp đến là giảm những protein không cần thiết có thể cải thiện độ bền của vaccine. Lợi thế cuối cùng, sự loại trừ protein có khả năng ngăn chặn miễn dịch giúp cải thiện hiệu lực của vaccine.

Một số protein của virus có thể tự động lắp ráp vào các hạt nano sinh học, còn được gọi là kỹ nghệ tạo vỏ virus hay vaccine thế hệ mới (VLPs). VLPs sao chép cấu trúc của virus nhưng không thể gây ra nhiễm trùng và nhanh chóng được hệ miễn dịch chấp nhận, tạo ra các đáp ứng miễn dịch nâng cao ở tế bào T và B. Những ví dụ nổi vật về vaccine VPLs như Ingelvac CircoFLEX® chống lại Virus Porcine circovirus 2 (PCV2) gây bệnh còi cọc trên heo. Đáp ứng miễn dịch của những loại vaccine thế hệ mới có thể được thúc đẩy mạnh mẽ hơn bằng cách sử dụng các kích thích miễn dịch hoặc tá dược. Nhờ sử dụng thường xuyên kháng nguyên vaccine tái tổ hợp và tăng cường tập trung vào sự an toàn, độ bền của các loại vaccine thú y nhằm mục tiêu phúc lợi động vật, các hợp chất này được kỳ vọng sẽ ngày càng quan trọng hơn trong tương lai.

Sử dụng công nghệ gen di truyền DNA hay công nghệ nano để xản xuất vaccine là một công nghệ tương đối mới. Tuy nhiên, vaccine DNA vẫn còn một số hạn chế như chi phí cao, yêu cầu khắt khe về quản lý tiêm chích vào bắp thịt và không tương thích với nhiều vaccine cổ điển. Nhưng khả năng tiếp cận nhanh, kiểm soát sản xuất tốt đã giúp công nghệ này trở thành một giải pháp tiềm năng đầy thú vị trong tương lai.

Giải quyết thách thức
Theo TS. Randolph Seidler, rút ngắn thời gian miễn dịch với các bệnh mới sẽ là chìa khóa để bảo vệ sức khỏe con người và vật nuôi. Với các loại bệnh virus mới xuất hiện trong ngành chăn nuôi tại châu Âu như virus Bluetongue và Schmallenberg hay virus gây bệnh trên người tại châu Phi (Ebola), thì thời gian đáp ứng miễn dịch vẫn còn quá chậm trong khi dịch bệnh lây lan với tốc độ rất nhanh. Nếu chỉ sử dụng các phương pháp cũ để sản xuất vaccine thú y bất hoạt thì phải mất ít nhất 4 năm nếu tính cả thời gian xin phép lưu hành.

Điều này khiến ngành thú y toàn thế giới phải nhìn lại cách thiết kế các loại “vaccine tối ưu” dành riêng cho các loại dịch bệnh mới hoặc tái phát. Mục tiêu đầu tiên là rút ngắn thời gian sản xuất vaccine theo quy mô lớn để đáp ứng nguồn cung. Với các loại virus có thể lây sang người, điều quan trọng là phải dập tắt các đợt bùng phát đầu tiên để kiểm soát ổ chứa virus và sự lây lan, TS. Randolph Seidler cho biết.

Dịch bệnh vi khuẩn vẫn là một thách thức lớn nhất và sử dụng kháng sinh có trách nhiệm chính là một công cụ quan trọng để vượt qua được thách thức này. Ngành chăn nuôi không thể loại bỏ kháng sinh hoàn toàn, nên càng phải nỗ lực nhiều hơn để chặn dịch bệnh bằng các biện pháp vệ sinh và vaccine hiệu quả hơn.

>> Công nghệ tiên tiến cho ra đời các dòng vaccine mới sẽ góp phần giảm gánh nặng cho các bác sĩ thú y, gỡ khó cho người chăn nuôi trong chiến dịch bảo vệ sức khỏe vật nuôi, duy trì lợi nhuận cho trang trại và giảm thiểu nhu cầu sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi.

Tuấn Minh