0
Các nhà nghiên cứu đã phát triển thành công những con heo có khả năng kháng bệnh dịch tả heo cổ điển (Classical Swine Fever - CSF), một bệnh truyền nhiễm nguy hiểm gây thiệt hại đáng kể cho ngành chăn nuôi heo trên toàn cầu.
Nghiên cứu cho thấy công nghệ chỉnh sửa gen có thể ngăn chặn sự nhiễm virus dịch tả heo cổ điển (CSF) – một bệnh truyền nhiễm có khả năng lây lan rất nhanh, thường gây tử vong và vẫn đang lưu hành tại nhiều quốc gia. Kết quả này mở ra một hướng tiếp cận đầy triển vọng trong công tác phòng, chống dịch bệnh trên vật nuôi.
Nghiên cứu do nhóm khoa học thuộc Viện Roslin thực hiện, sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen để thay đổi một loại protein mà virus cần sử dụng để nhân lên trong tế bào của heo.
Khi được gây nhiễm virus dịch tả heo cổ điển, những con heo đã được chỉnh sửa gen không xuất hiện dấu hiệu mắc bệnh, trong khi các cá thể không được chỉnh sửa gen lại có biểu hiện bệnh rõ rệt.
Sự thay đổi về mặt di truyền này giúp heo được bảo vệ hoàn toàn khỏi sự xâm nhiễm của virus mà không ghi nhận bất kỳ ảnh hưởng bất lợi nào đến sức khỏe hoặc quá trình phát triển của vật nuôi. Các nhà nghiên cứu cũng cho rằng những con heo được chỉnh sửa gen rất khó có khả năng lây truyền virus sang các cá thể khác.
Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng công nghệ chỉnh sửa gen có thể trở thành một phần của chiến lược phòng bệnh tổng hợp, kết hợp với vaccine và các biện pháp an toàn sinh học nhằm hạn chế sự lây lan của dịch bệnh trong chăn nuôi.
Chỉnh sửa gen có mục tiêu
Trước khi tạo ra những con heo được chỉnh sửa gen, các nhà nghiên cứu đã phối hợp với các đối tác để tìm hiểu cách một nhóm virus, bao gồm virus dịch tả heo cổ điển (CSF) và được gọi chung là pestivirus, tương tác với tế bào của heo.
Nhóm nghiên cứu tập trung vào một protein của heo có tên DNAJC14, vốn đã được chứng minh trong các nghiên cứu trên tế bào nuôi cấy là đóng vai trò quan trọng trong quá trình virus nhân lên. Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy việc chỉnh sửa gen mã hóa protein DNAJC14 đã ngăn cản virus nhân lên.
Kết quả này cho thấy việc tạo ra cùng một thay đổi di truyền trên động vật sống có thể giúp vật nuôi có khả năng kháng các virus thuộc nhóm này.
Thử nghiệm trên heo sống
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một chỉnh sửa chính xác trên một vùng của gen DNAJC14 trong phôi heo, khiến virus không thể lợi dụng tế bào của heo để tổng hợp đầy đủ các protein cần thiết cho quá trình nhân lên.
Sau đó, các phôi được cấy vào heo nái mang thai hộ. Khi những con heo được chỉnh sửa gen trưởng thành, nhóm nghiên cứu tiến hành gây nhiễm virus dịch tả heo cổ điển để đánh giá khả năng kháng bệnh.
Trong nhiều tuần theo dõi, các chuyên gia không ghi nhận bất kỳ dấu hiệu nhiễm virus nào ở nhóm heo được chỉnh sửa gen. Trong khi đó, những con heo không được chỉnh sửa gen và được gây nhiễm cùng loại virus đều xuất hiện các triệu chứng điển hình của bệnh.
Tiềm năng ứng dụng trên nhiều loài vật nuôi
Hiện nay, bệnh dịch tả heo cổ điển không còn lưu hành tại Vương quốc Anh, nhưng vẫn tiếp tục gây ra nhiều đợt bùng phát tại một số khu vực ở châu Á, châu Phi, Mỹ Latinh và châu Âu, dẫn đến các lệnh hạn chế thương mại và gây thiệt hại kinh tế đáng kể cho người chăn nuôi.
Họ pestivirus còn bao gồm nhiều tác nhân gây bệnh quan trọng khác, như virus tiêu chảy do virus ở bò (Bovine Viral Diarrhea Virus - BVDV) và virus bệnh Border ở cừu (Border Disease Virus - BDV).
Mặc dù đã có vaccine phòng bệnh dịch tả heo cổ điển, việc kiểm soát bệnh vẫn gặp nhiều khó khăn do virus có khả năng tồn lưu trong quần thể và lây truyền giữa các loài.
Nhóm nghiên cứu cho biết, về mặt lý thuyết, cùng phương pháp chỉnh sửa gen này cũng có thể được áp dụng trên các loài vật nuôi khác, qua đó mở rộng khả năng bảo vệ trước nhiều bệnh do pestivirus gây ra.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Trends in Biotechnology, với sự hợp tác của công ty di truyền vật nuôi Genus, Cơ quan Y tế Động vật và Thực vật Vương quốc Anh (APHA) và Đại học Lübeck (Đức). Dự án được tài trợ bởi chương trình Hạ tầng Nghiên cứu Khoa học Sinh học Quốc gia của BBSRC và triển khai với sự hỗ trợ của Trung tâm Nghiên cứu và Chẩn đoán hình ảnh Động vật cỡ lớn thuộc Đại học Edinburgh.
Theo nhóm nghiên cứu, kết quả này cho thấy tiềm năng ngày càng lớn của công nghệ chỉnh sửa gen trong chăn nuôi, góp phần nâng cao sức khỏe vật nuôi và hướng tới một nền nông nghiệp bền vững.
Tiến sĩ Simon Lillico, nhà khoa học chủ chốt tại Viện Roslin, cho biết:
"Các nghiên cứu trước đây đã xác định được vai trò của protein này trên tế bào nuôi cấy, nhưng việc chứng minh hiệu quả đó trên động vật sống là một bước tiến rất quan trọng. Để thực hiện được điều này cần có hạ tầng phù hợp nhằm tạo ra, theo dõi và đánh giá một cách an toàn các vật nuôi được chỉnh sửa gen. Trung tâm Nghiên cứu và Chẩn đoán hình ảnh Động vật cỡ lớn của chúng tôi cho phép chỉnh sửa gen và đánh giá trên nhiều loài vật nuôi khác nhau, trong khi các đồng nghiệp tại Cơ quan Y tế Động vật và Thực vật Vương quốc Anh cung cấp chuyên môn cũng như cơ sở vật chất an toàn sinh học phục vụ các thử nghiệm gây nhiễm virus."