[Tạp chí Chăn nuôi Việt Nam] – Porcine circovirus type 2 (PCV2) thuộc giống Circovirus, được xem là tác nhân liên quan đến nhiều bệnh nguy hiểm trên heo, ở thể lâm sàng (Clinical infection) và thể phi lâm sàng (Subclinical infection) gây nhiều thiệt hại về kinh tế. 

Tuy bệnh do PCV2 về cơ bản đã được kiểm soát nhờ sự hiệu quả của vắc-xin PCV2, một số nơi vẫn ghi nhận các sự cố liên quan đến PCV2 trên đàn heo dù đã được tiêm phòng vắc-xin PCV2. Nhiều nguyên nhân được đặt ra, bao gồm các vấn đề bội nhiễm làm giảm đáp ứng miễn dịch khi tiêm phòng vắc-xin PCV2, quy trình tiêm phòng, đặc biệt là sự biến đổi kiểu gien của PCV2 tại các trại heo được tiêm vắc-xin PCV2. Các nghiên cứu gần đây, trên thế giới và cả ở Việt Nam, đều ghi nhận sự gia tăng tần suất nhiễm kiểu gien mới PCV2d thay cho 2 kiểu gien cũ PCV2a và PCV2b, trên khắp các trại heo có vấn đề về PCV2. Vậy sự biến đổi kiểu gien của PCV2 đã được ghi nhận ra sao và quan điểm của các nhà khoa học về miễn dịch liên quan đến vấn đề này như thế nào? 

1. Biến đổi kiểu gien của PCV2

Porcine Circovirus type 2 có bộ gien ADN, dài 1.766 đến 1.768 nucleotide, với nhiều khung đọc mở (ORF – Open Reading Frame), trong đó được biết đến nhiều nhất là ORF1, ORF2 và ORF3. ORF2 có nhiều biến đổi nhất, mã hoá cho việc tổng hợp protein capsid, là thành phần chính quyết định sự đa dạng di truyền, đặc điểm kháng nguyên và độc lực của PCV2. Do vậy, ORF2 thường được sử dụng để xét nghiệm – chẩn đoán, xác định kiểu gien của PCV2, và nghiên cứu vắc-xin phòng bệnh do PCV2. Cho đến hiện nay, dựa vào trình tự nucleotide của ORF2, PCV2 có thể được phân chia thành 8 kiểu gien (genotype) khác nhau: PCV2a, PCV2b, PCV2c, PCV2d, PCV2e, PCV2f, PCV2g và PCV2h, tuy nhiên PCV2d đang trở thành kiểu gien nhiễm chủ yếu phân lập được từ các đàn heo (Franzo G. et al., 2018). 

1.1 Trên thế giới

PCV2a  hiện diện chủ yếu cho đến năm 2003, sau đó là PCV2b và hiện nay là PCV2d. PCV2d bắt đầu trở nên phổ biến và được phát hiện trong phần lớn các ca bệnh lâm sàng liên quan PCV2, là kiểu gien chiếm đa số trong các chủng PCV2 phân lập được ở nhiều nước châu Á và kể cả Bắc Mỹ trong thời gian gần đây (Franzo G. et al., 2018). 

Tại Mỹ, theo Xiao, Chao-Ting và ctv., 2016, 23% mẫu phổi ở heo bệnh từ các trại đã được tiêm phòng vắc-xin PCV2, được xét nghiệm ngẫu nhiên giai đoạn 2014 – 2016, dương tính với PCV2. Trong đó, 11,3% dương tính với PCV2a, 29% với PCV2b, và chiếm đa số là PCV2d với 71,8% dương tính. Tỷ lệ PCV2d tăng dần theo các năm, với 66,7% trong năm 2014, 71,8% năm 2015 và 72% trong năm 2016. 

Trong nghiên cứu Ruifang Wei et al., 2019 tại Bỉ, cũng ghi nhận sự tiến hoá của PCV2 phân lập trong giai đoạn từ 2009 – 2018, chuyển từ PCV2a sang PCV2b và hiện này là PCV2d.

Tại Thái Lan, tỷ lệ PCV2d dương tính tăng dần từ 58,33% năm 2013, lên 87% năm 2014, và đến 100% năm 2015 (Nattarat Thangthamniyoma et al., 2017). 

Tại Đài Loan, cho đến 2007, PCV2d chưa được phát hiện, nhưng sau đó đã tăng đều qua các năm và đến 2016 – 2017 đã chiếm đến 98,3% (59/60) trường hợp ca bệnh PCV2 (Guang-Ting Tsai et al., 2019). 

Tại Hàn Quốc tỷ lệ PCV2d dương tính ở mức 76,5% trong giai đoạn 2016 – 2017 (Kiju Kim và ctv., 2018), tăng lên 94,7% trong năm 2018 (Seok-Jin Kang et al., 2020). Trong nghiên cứu của Kang et al.., 2020, trong năm 2016 – 2017, tỷ lệ ca bệnh liên quan PCV2 dương tính với PCV2d chỉ ở mức 66% – 69,4%. Đến năm 2018, trong tất cả các trường hợp heo bệnh liên quan đến PCV2, không phát hiện được ca nào dương tính với PCV2a, chỉ có 5,3% dương tính với PCV2b, nhưng có đến 94,7% ca bệnh dương tính với PCV2d.

Tại Trung Quốc, theo Yao J. et al., 2019, các kiểu gien PCV2 có sự thay đổi rõ rệt theo thời gian: trong giai đoạn từ 2002 – 2008, PCV2b chiếm ưu thế với trong các ca nhiễm PCV2 ở heo; từ 2009 – 2013 ghi nhận có sự gia tăng của PCV2d, cùng với PCV2b xuất hiện phổ biến; nhưng từ năm 2014 -2016, PCV2d đã trở thành kiểu gien chiếm đa số với tỷ lệ là 56,1%. Theo Yang S và ctv., 2018, trong 24 chủng PCV2 phân lập từ heo khỏe và heo bệnh giai đoạn 2013 – 2015, có 4/24 (16,7%) chủng thuộc về PCV2a, 5/24 (20,8%) chủng thuộc về PCV2d và 15/24 (62,5%) chủng là PCV2d. Trong khi đó, Nianci Lv et al., 2020, từ năm 2016 – 2019 tại Yunnan Trung Quốc, đã ghi nhận đến 80% các mẫu bệnh phẩm heo bệnh chết do PCV2, dương tính với PCV2d. 

1.2 Tại Việt Nam

Từ năm 2013 đã có ít nhất 4 công bố liên quan đến kiểu gien PCV2 tại Việt Nam. Nguyễn Ngọc Hải và ctv, 2013, khi phân tích di truyền vi rút gây hội chứng còi cọc trên heo sau cai sữa tại Đồng Nai và TP. Hồ Chí Minh đã phát hiện được kiểu gien PCV2b và PCV2d trên heo ở cả 2 khu vực này, trong đó có 5/13 mẫu hạch dương tính với PCV2b và 8/13 mẫu hạch dương tính với PCV2d. 

Trong công bố của Phạm Hồng Quân và ctv, 2017, đã ghi nhận PCV2d xuất hiện trên heo ở miền Bắc từ năm 2008, tuy nhiên mãi đến năm 2012 trở đi PCV2d mới hiện diện phổ biến trong các mẫu dương tính với PCV2. 

Lê Thị Thu Phương và ctv, 2018, nghiên cứu kiểu gien của PCV2 trên heo còi cọc tại khu vực phía Nam đã ghi nhận, PCV2d chỉ bắt đầu xuất hiện từ năm 2012, có khuynh hướng tăng dần, và trở nên phổ biến nhất với 51,6% các chủng PCV2 phân lập được trong giai đoạn 2012 – 2016. 

Mới đây, nghiên cứu về PCV2 của Đinh Xuân Phát và ctv., 2021 trên 127 heo sau cai sữa từ 5 – 8 tuần tuổi có bệnh lý hô hấp phức hợp đã ghi nhận 78,8% trường hợp nhiễm PCV2. Phân tích kiểu gien của PCV2 của các chủng thu được cho thấy, không có PCV2a (0%), có năm chủng thuộc về PCV2b (11,6%) và 38 chủng thuộc về PCV2d (88,4%). Kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả đã cho thấy rằng kiểu gien PCV2d nhiễm chủ yếu trên heo bệnh hô hấp được lấy mẫu ở các tỉnh miền Nam của Việt Nam. 

2. Hiệu quả của vắc-xin PCV2

Kiểu gien của PCV2 không chỉ có ý nghĩa về mặt dịch tễ mà còn liên quan đến việc kiểm soát bệnh do PCV2 gây ra. Theo nguyên lý miễn dịch, hiệu quả miễn dịch sẽ cao nhất khi kháng nguyên và kháng thể hoàn toàn trùng khớp nhau. Các nghiên cứu về miễn dịch học ghi nhận, mặc dù có miễn dịch chéo trong bảo hộ lâm sàng giữa các kiểu gien PCV2a, PCV2b và PCV2d, tuy nhiên vẫn có sự khác nhau về đáp ứng kháng thể trung hoà giữa các kiểu gen của PCV2. Sự gia tăng tần suất phát hiện PCV2d trên các đàn heo đã được tiêm vắc-xin PCV2 thương mại trở thành câu hỏi gây nhiều tranh cải nhất về hiệu quả của vắc-xin PCV2 hiện tại với sự xuất hiện kiểu gien mới PCV2d. Dường như vắc-xin PCV2 đồng kiểu gien đem lại hiệu quả miễn dịch tốt hơn so với khác kiểu gien (Tanja Opriessnig, 2013, Hui-Gang Shen et al., 2012). Để đánh giá đầy đủ hiệu quả bảo hộ của vắc-xin cần phải đánh giá ở cả 2 khía cạnh: lâm sàng và phi lâm sàng. 

2.1 Hiệu quả lâm sàng

Để đánh giá hiệu quả lâm sàng của vắc-xin PCV2, thường sẽ dựa trên một số chỉ tiêu chính liên quan đến thể bệnh lâm sàng do PCV2 gây ra như: kiểm soát tốt bệnh lý hô hấp (giảm triệu chứng hô hấp, bệnh tích phổi), giảm còi cọc, đảm bảo năng suất sinh sản… 

Dựa trên đánh giá lâm sàng, các nghiên cứu về hiệu quả vắc-xin PCV2 đều ghi nhận vắc-xin PCV2 có hiệu quả cao, không chỉ với PCV2 đồng kiểu gien mà kể cả với PCV2 khác kiểu gien, nghĩa là có miễn dịch bảo hộ chéo về mặt lâm sàng do PCV2, giữa các kiểu gien PCV2a, PCV2b và PCV2d hiện nay (Segalés J., 2015). Nghiên cứu của Friedrich R và ctv., 2019, Opriessnig T. và ctv., 2020, ghi nhận, vắc-xin dựa trên PCV2a cho bảo hộ lâm sàng chéo với kiểu gien PCV2b cũng như PCV2d. Theo quan điểm của Giovanni Franzo và Joaquim Segalés, 2020, tuy PCV2 có nhiều kiểu gien (genotype), nhưng về cơ bản chỉ có 1 kiểu kháng nguyên (serotype). Nhìn chung, các nghiên cứu đều thống nhất mức độ bảo hộ chéo giữa các kiểu gien PCV2 ở mức trên 90%.

2.2 Hiệu quả phi lâm sàng

Ở khía cạnh phi lâm sàng, đánh giá sẽ tập trung chủ yếu vào mức kháng thể được tạo thành, lượng PCV2 máu và bài thải PCV2, và tỷ lệ dương tính với PCV2 ở heo sau tiêm vắc-xin…

Nghiên cứu về miễn dịch của PCV2 cho thấy, giữa các kiểu gien PCV2, tuy có chung một số đặc điểm kháng nguyên, vẫn có sự khác biệt nhất định về hiệu quả miễn dịch liên quan đến tình trạng dịch tễ của PCV2 theo thời gian. Hiệu quả miễn dịch bảo hộ thấp hơn đối với PCV2 khác kiểu gien, có thể là điều kiện dẫn đến sự “trốn thoát” miễn dịch được tạo thành do tiêm vắc-xin dựa trên PCV2a (Kekarainen, T et al., 2014), và làm gia tăng tần suất xuất hiện của PCV2b và PCV2d theo thời gian (Saha và ctv, 2012).

Các nghiên cứu đã ghi nhận rằng, ở khía cạnh miễn dịch và vi-rút học, hiệu quả thường đạt cao hơn trong các trường hợp đồng kiểu gien so với khác kiểu gien PCV2 (Opriessnig và ctv., 2013; Huang, L. và ctv., 2016), ngay cả trong trường hợp nhiễm PCV2 tự nhiên (Kurtz S. và ctv., 2014). Hui-Gang Shen et al., 2012 ghi nhận, trên đàn heo được tiêm phòng vắc-xin PCV2a, tỷ lệ dương tính PCV2a là 0%, nhưng tỷ lệ dương tính với PCV2b là 9,9%. Trong khi ở đàn heo không được tiêm vắc-xin, tỷ lệ dương tính PCV2a là 34,1 % và tỷ lệ dương tính với PCV2b là 4,2 %. Có bằng chứng nghiên cứu cho thấy, PCV2d vẫn có thể nhân lên, làm tăng tần suất nhiễm, và có thể gây nên bệnh lý liên quan PCV2 ở một số heo trên các đàn heo đã được tiêm vắc-xin PCV2a (Xiao C. T. et al., 2015; Seo H. W. et al., 2014). Tương tự, Li J. và ctv., 2017, cũng ghi nhận lượng PCV2b trong máu của heo được tiêm vắc-xin PCV2a sẽ cao hơn so với ở heo được tiêm vắc-xin PCV2b. Và Park và ctv., 2019, báo cáo lượng kháng thể trung hoà với PCV2 đồng kiểu gien với vi-rút vắc-xin sẽ cao hơn so với khác kiểu gien. 

Miễn dịch được tạo thành khi tiêm vắc-xin PCV2 đồng kiểu gien với PCV2 tại trại sẽ giúp làm giảm lượng PCV2 trong máu hiệu quả hơn so với vắc-xin khác kiểu gien PCV2. Heo được tiêm vắc-xin PCV2d làm giảm lượng PCV2d trong máu hiệu quả hơn so với heo được tiêm vắc-xin PCV2a (Friedrich R. Và ctv, 2019). Mặt khác, tuy vắc-xin PCV2a có miễn dịch chéo và tạo được hiệu quả cao trong bảo hộ lâm sàng, nhưng lại không kiểm soát hoàn toàn được sự lây truyền dọc từ mẹ sang con đối với PCV2 khác kiểu gien (Madson D. M và ctv., 2009). Điều này rất quan trọng ở khía cạnh dịch tễ và phòng chống bệnh do PCV2 trên heo con. 

Sự tiến hoá của vi-rút, giúp vi-rút “trốn thoát” được hàng rào miễn dịch được tạo ra khi tiêm vắc-xin đã được ghi nhận ở nhiều bệnh khác nhau. Có thể thấy nhiều ví dụ liên quan về vấn đề giảm hiệu quả bảo hộ của vắc-xin đối với các biến thể mới như trong các trường hợp của bệnh PRRS, Aujeszky, Lở mồm long móng, cúm… Điều này cho thấy, cũng như vi-rút, vắc-xin cũng cần phải có sự “tiến hoá” để thích nghi với sự tiến hoá của vi-rút trong thực địa. 

Trên thực tế, kiểu gien PCV2d đã nhiễm phổ biến PCV2 trên các đàn heo nuôi hiện nay tại Việt Nam, với 88,4 % theo khảo sát mới nhất của Đinh Xuân Phát và ctv. (2021). Vì thế, nên cân nhắc lựa chọn vắc-xin đồng kiểu gien với PCV2 thực địa để có được hiệu quả tốt nhất của vắc-xin phòng bệnh do PCV2, trong bảo vệ lâm sàng cũng như phi lâm sàng trên đàn heo nuôi.

PGS. TS Nguyễn Ngọc Hải

Khoa Chăn nuôi – Thú y

Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh

Tài liệu tham khảo

1. Dinh PX, Nguyen MN, Nguyen HT, Tran VH, Tran QD, Dang KH, Vo DT, Le HT, Nguyen NTT, Nguyen TT, Do DT., 2021. Arch Virol., 166(2):403-411.

2. Franzo G., Segale´s J., 2018. PLoS ONE 13 (12).

3. Friedrich R, Patterson AR, Johnson W, Fergen B, Hernandez L, Liesner BG, et al., 2018. J Vaccines Vaccin 10:402

4. Giovanni Franzo, and Joaquim Segalés, 2020. Pathogens, 9, 1049; doi:10.3390/pathogens9121049.

5. Guang-Ting Tsai et al., 2019. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47209-1\

6. Huang, L.; Wang, Y.; Wei, Y.; Chen, D.; Liu, D.; Du, W.; Xia, D.; Wu, H.; Feng, L.; Liu, C., 2016. Appl. Microbiol. Biotechnol., 100, 5933–5943.

7. Hui-Gang Shen et al., 2012. Journal of General Virology, 93, 1345–1355.

8. Jing Yao et al., 2019. BMC Veterinary Research (2019) 15:118.

9. Tuija Kekarainen, Angel Gonzalez, Anna Llorens and Joaquim Segale, 2014. Journal of General Virology (2014), 95, 1734–1742.

10. Kiju Kim, Jong-Young Choi, Kwang-Soo Lyoo, Tae-Wook Hahn, 2018. Korean J Vet Res., 58(3) : 143~146.

11. Oleksandr Kolyvushko, AGM Rakibuzzaman, Angela Pillatzki, Brett Webb, Sheela Ramamoorthy, 2019. Vet. Sci. 2019, 6, 61; doi:10.3390/vetsci6030061.

12. Kurtz, S.; Grau-Roma, L.; Cortey, M.; Fort, M.; Rodríguez, F.; Sibila, M.; Segalés, J., 2014. Vet. Res. 2014, 45, 1–10.

13. Lê Thị Thu Phương và ctv., 2018. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thú y, trang 23-3, 2018.

14. Li, J.; Yu, T.; Zhang, F.; Wang, X.; Zhou, J.; Gao, X.; Gao, S.; Liu, X., 2017. Arch. Virol., 162, 235–246.

15. Madson, D.M.; Patterson, A.R.; Ramamoorthy, S.; Pal, N.; Meng, X.J.; Opriessnig, T., 2009. Clin. Vaccine Immunol., 16, 830–834.

16. Nguyễn Ngọc Hải, Võ Khánh Hưng, Nguyễn Thị Kim Hằng, 2013. Tạp chí Khoa học và kỹ thuật thú y. Hội Thú y, 2013.

17. Nianci Lv et al., 2020. BMC Veterinary Research (2020) 16:96.

18. Opriessnig, T.; O’Neill, K.; Gerber, P.F.; de Castro, A.M.M.G.; Gimenéz-Lirola, L.G.; Beach, N.M.; Zhou, L.; Meng, X.J.; Wang, C.; Halbur, P.G., 2013. Vaccine, 31, 487–494.

19. Opriessnig T, Karuppannan AK, Halbur PG, et al., 2020. Vaccine, 38(8):1975-1981. 

20. Park KH, Oh T, Yang S, Cho H, Kang I, Chae C., 2019. Vet Microbiol., 231:87-92.

21. Phạm Hồng Quân, Phạm Công Hoạt và Huỳnh Thị Mỹ Lệ, 2017. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 2017.

22. Ruifang Wei et al., 2019. Virus Evolution, 2019, Vol. 5, No. 2.

23. Saha, D.; Lefebvre, D.J.; Ooms, K.; Huang, L.; Delputte, P.L.; van Doorsselaere, J.; Nauwynck, H.J., 2012. J. Gen. Virol. 2012, 93, 1548–1555.

24. Segalés, J., 2015. Expert Rev. Vaccines, 14, 473–487.

25. Hwi Won Seo, Changhoon Park, Kiwon Han and Chanhee Chae, 2014. Veterinary Research 2014, 45:13.

26. Nattarat Thangthamniyoma, Pradit Sangthong, Pariwat Poolperm, Narut Thanantong, Alongkot Boonsoongnern, Payuda Hansoongnern, Ploypailin Semkum, Nantawan Petcharat, Porntipp Lekcharoensuk, 2017. Veterinary Microbiology 208 (2017) 239–246.

27. Xiao, C.T.; Halbur, P.G.; Opriessnig, T., 2015. J. Gen. Virol. 2015, 96, 1830–1841.

28.  Yang S, Yin S, Shang Y, Liu B, Yuan L, Zafar Khan MU, Liu X, Cai J., 2018. Transbound Emerg Dis. 2018.