Phát triển vắc-xin tốt hơn phòng ngừa vi-rút biến đổi ở bò

Nhiễm vi-rút tiêu chảy ở bò (BVDV) dẫn đến một trong những căn bệnh gây tốn kém nhất ở gia súc với tổn thất ở đàn gia súc của Mỹ ước tính là 2 tỷ USD mỗi năm, theo Giáo sư Christopher Chase từ Khoa Khoa học y sinh trực thuộc trường Đại học bang South Dakota (SDSU).

“Đó là một bệnh ức chế miễn dịch”, ông giải thích. Vi-rút này chặn hệ thống miễn dịch và làm cho con vật dễ bị viêm phổi và các bệnh đường hô hấp khác.

Khi một con bò mang thai bị nhiễm, những con bê con đang phát triển sẽ có nguy cơ bị nhiễm. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ, nếu nhiễm vi-rút xảy ra trong giai đoạn 40 và 120 ngày của thai kỳ, bê con được sinh ra sẽ liên tục bị nhiễm vi-rút.

Bê biểu hiện khỏe mạnh, nhưng đó là những gì Chase đề cập đến dưới hình thức là một “quả bom nổ chậm” có thể nhiễm cho cả đàn gia súc. “Nó giống như bệnh thương hàn Mary, một BVDV ở bò”, ông nói. Con vật sẽ thải vi-rút ra suốt đời.

Theo Chase, khoảng 0,5% gia súc ở Mỹ bị nhiễm bệnh dai dẳng. Phần lớn người chăn nuôi gia súc đều tiêm phòng cho gia súc hàng năm, nhưng khi thử nghiệm được tiến hành ở địa điểm bất kỳ từ 1-15% đàn vật nuôi có thể có xét nghiệm dương tính.

BVDV lây lan qua tiếp xúc trực tiếp thông qua nước mũi, nước bọt, chẳng hạn như khi bò uống nước từ một bể chứa nước không bị clo hóa. Nó cũng có thể được truyền qua tinh dịch, nước tiểu, phân và thậm chí cả sữa.

Năm 2003-2004, trạm nghiên cứu Antelope ở tây bắc South Dakota đã mua 136 con gia súc, trong đó 60 con bê bị nhiễm liên tục. Trong số này, 26 con đã chết trước khi được cai sữa, nhưng những con còn lại đã được đưa đến SDSU. Toàn bộ những con bê còn sống sót đều chết vì bệnh về niêm mạc trong vòng một năm, “một mỏ vàng của mẫu phẩm”.

Chase và nhóm nghiên cứu của ông đã phát hiện thấy hai loại vi-rút và một đột biến. Trong một số trường hợp, vi-rút kết hợp một phần của một gien của bò hoặc vi-rút khác trong một phần của bộ gien mà trong đó hầu hết các đột biến xảy ra, Chase giải thích. Điều này làm cho việc phát triển một loại vắc-xin để ngăn chặn vi-rút là rất khó khăn.

Thông qua một trợ cấp 5 năm của Trạm thử nghiệm của SDSU-USDA, Chase và đồng nghiệp của ông là chuyên gia Miễn dịch học – Alan Young, và trợ lý giáo sư Adam Hoppe từ Khoa Hóa học và Hóa sinh của SDSU đã nghiên cứu cách thức BVDV ức chế phản ứng miễn dịch của bò. Mục tiêu cuối cùng là phát triển các loại vắc-xin sống biến đổi tốt hơn.

Thiết kế kính hiển vi độc đáo của Hoppe sẽ cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng huỳnh quang để xem những gì đang xảy ra ở cấp độ phân tử trong tế bào sống. “Adam đã giúp đưa ra các cấu trúc khiến cho các tế bào luôn phát quang”, Chase giải thích. “Khi những con đường nhất định hiện ra, BVDV sẽ phát triển tốt hơn”.

Các nhà nghiên cứu muốn tìm hiểu “làm thế nào mà sự lây nhiễm dai dẳng này xảy ra và cái gì có thể được thực hiện liên quan đến khả năng miễn dịch tự nhiên”, Chase nói. Họ phỏng đoán rằng các chủng vi-rút khác nhau sẽ đòi hỏi các chiến lược vắc-xin khác nhau.

Cuối cùng, loại chủng ngừa tốt nhất sẽ tăng phản ứng miễn dịch niêm mạc, các kháng thể được tiết ra trên bề mặt của cổ họng, đường tiêu hóa và hệ hô hấp, Chase giải thích.

Nghiên cứu thực hiện với trường Đại học bang Colorado cho thấy vi-rút nhanh chóng lây nhiễm sang các tế bào Kupffer trong gan, giúp kích hoạt phản ứng miễn dịch của cơ thể. Phát hiện này có thể giúp các nhà khoa học tìm ra cách thức mà sự lây nhiễm dai dẳng xảy ra. Điều này có thể dẫn đến việc phát triển những phương pháp để ngăn chặn vi-rút lây nhiễm sang bào thai và tạo ra một con vật liên tục bị nhiễm – một mối đe dọa cho toàn bộ đàn gia súc.