Xuất phát từ nhu cầu thực tế tại địa phương về vắc-xin tại chỗ từ các chủng kháng nguyên S. suis được phân lập tại thực địa nhằm góp phần phòng, chống bệnh liên cầu trùng do S. suis gây ra; đồng thời, theo đề xuất của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Khoa học và Công nghệ và phê duyệt của Ủy ban nhân dân tỉnh Tiền Giang, Chi cục Chăn nuôi và Thú y Tiền Giang chủ trì phối hợp với Đơn vị nghiên cứu lâm sàng Đại học Oxford, Trường Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh triển khai thực hiện đề tài.

Đề tài được nghiên cứu đầu tiên trên đàn heo của tỉnh Tiền Giang nói riêng và ở Việt Nam nói chung từ yêu cầu thực tế của địa phương trên cơ sở áp dụng công nghệ sinh học phân tử. Từ kết quả phân lập, định danh, xác định gene gây độc của S. suis, chọn những chủng S. suis phù hợp thực địa làm kháng nguyên để điều chế vắc-xin tại chỗ  nhằm góp phần phòng bệnh liên cầu trùng trên heo do S. suis gây ra.

Đề tài tiến hành thu mẫu phết họng trên heo nái và heo sau cai sữa của 3 trại đã từng xảy ra bệnh liên quan đến liên cầu khuẩn (Streptococcus suis - S. Suis); đồng thời, thu mẫu bệnh phẩm (mô não, tim, phổi, hạch, lách, dịch khớp) trên heo bệnh, chết để phân lập, định danh, xác định gene gây độc của S. Suis. Từ kết quả xét nghiệm, chọn serotype S. Suis có gene gây độc và có thể gây bệnh trên người để điều chế vắc-xin tại chỗ tương ứng với các serotype S. Suis được phát hiện trên heo của từng trại. Trong đó, trại 1 phát hiện S. Suis serotype 2 với 4 gen gây độc (sly/mrp/sspA/ssnA) được chọn làm kháng nguyên để điều chế vắc-xin tại chỗ cho trại 1. Trại 2 phát hiện S. Suis serotype 1/2 với 3 gen gây độc (mrp/sspA/ssnA) được chọn làm kháng nguyên để điều chế vắc-xin tại chỗ cho trại 2 và trại 3 phát hiện S.suis serotype 31 với 2 gen gây độc (sspA và ssnA) được chọn làm kháng nguyên để điều chế vắc-xin tại chỗ cho trại 3.

Về bố trí thí nghiệm: Ở mỗi trại, chọn ra 30 heo con sau cai sữa từ 3 heo nái được được phân bố trong 3 lô (tiêm vắc-xin tại chỗ - lô V, tiêm chất bổ trợ - lô C và tiêm nước muối sinh lý – lô N). Mỗi lô 10 heo con sau cai sữa với 6 con từ 2 nái (3 con/nái) và 4 heo con từ 1 nái 94 con/nái). Toàn bộ số heo con đưa vào thí nghiệm đều được đánh dấu qua đeo thẻ tai.

Về chỉ tiêu khảo sát trên đàn heo thí nghiệm: Theo dõi sức khỏe đàn heo trong vòng 24-72 giờ (thân nhiệt và phản ứng sau tiêm); thu mẫu máu để xét nghiệm hàm lượng kháng thể của heo và 4 thời điểm 4,6,8,12 tuần tuổi (trước thí nghiệm và sau mỗi lần tiêm dung dịch 2 tuần).

Kết quả nghiên cứu của đề tài: Trong vòng 24 giờ sau khi tiêm dung dịch , tác giả ghi nhận 6 heo có phản ứng cục bộ tại chỗ tiêm ở các lô V,C,N lần lượt 4,2,2 con. Sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê. Ngoài ra, đề tài không ghi nhận heo bị các phản ứng toàn thân. Đều này cho thấy autocaccine và chất bổ trợ trong thí nghiệm đều có độ an toàn cao.

Đánh giá kết quả đáp ứng miễn dịch qua hàm lượng kháng thể của heo sau các lần thí nghiệm (tính bằng giá trị ELISA UNIT = OD450mm/Cut-off). Các loại vắc-xin chứa kháng nguyên S. Suis serotype 2 cho kết quả đáp ứng miễn dịch chéo với các S. Suis esrotype và các loài khác nhau, là kháng nguyên tiềm năng điều chế vắc-xin tại chỗ trong tương lai.

Về tính mới: Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam.

Về tính sáng tạo: Điều chế vắc-xin tại chỗ từ chọn lọc S. Suis làm kháng nguyên và FCA (Freund’s Complete Adjuvant) làm chất bổ trợ.

Khả năng áp dụng: Qua quy trình nuôi cấy, phân lập định danh S. Suis và giống gốc S. suis serotype 1/2, 2 và 31 có thể điều chế ngay vắc-xin tại chỗ cho 3 trại heo đã khảo sát (nếu cần)

Hiệu quả nghiên cứu: Qua quy trình nuôi cấy, phân lập định danh S. suis, có thể tầm soát S. suis trong các trại heo, giảm thiệt hại kinh tế cho ngành chăn nuôi heo do bạnh này gây ra. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu còn góp phần tăng sản phẩm chăn nuôi, cải thiện đời sống nông hộ; bảo vệ sức khỏe cộng đồng qua tầm soát bệnh, tuyên truyền cho các đối tượng thường xuyên tiếp cận heo phải trang bị bảo hộ lao động cũng như khuyến cáo người tiêu dùng không sử dụng thịt heo không có dấu kiểm soát giết mổ của cơ quan Thú y và chỉ sử dụng sản phẩm từ heo đã được nấu chín, tuyệt đối không ăn tiết canh, đặc biệt heo chết do S. suis phải chôn hủy. 

Tổng số tiền làm lợi: 350,86 triệu đồng/năm.

Mô tả giải pháp sáng kiến, đề tài khoa học:

1.1 Tên đề tài khoa học: “Khảo sát đáp ứng miễn dịch đối với liên cầu khuẩn (Streptococcus suis) bằng vắc-xin tại chỗ trên đàn heo quy mô trang trại tại tỉnh Tiền Giang”.

1.2 Tính cấp thiết:

Tiền Giang là tỉnh chăn nuôi heo trọng điểm với tổng đàn 582.088 con, đứng đầu vùng Đồng bằng sông Cửu Long, đứng hàng thứ 2 của các tỉnh, thành phía Nam (sau tỉnh Đồng Nai). Tuy nhiên, tỷ lệ cơ sở chăn nuôi áp dụng an toàn sinh học còn chưa cao, tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều mầm bệnh xâm nhập vào trại hoặc nhiễm trùng kế phát khi heo giảm sức đề kháng, đặc biệt là S. suis. Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã xác định, S. suis có khoảng 35 serotype (từ serotype 1 đến 34 và  serotype 1/2); trong đó, serotype 1, 2, 1/2, 3, 7, 8, 9, 14 gây bệnh trên heo và serotype 2, 4, 14, 16, 31 gây bệnh trên người. Nghiên cứu ở tỉnh Tiền Giang trong giai đoạn đầu của dịch bệnh tai xanh trên heo (Porcine Reproductive Respiratory Syndrome - PRRS) năm 2010 cho thấy, có 255 heo mắc bệnh tai xanh có nhiễm S. suis (14,5%); trong đó, S. suis serotype 2 chiếm tỷ lệ 5,49%; tại các cơ sở giết mổ heo tập trung của tỉnh, có 40% heo mang trùng S. suis với serotype 2 chiếm tỷ lệ 8%. Năm 2015, tỉnh Tiền Giang đã ghi nhận có 10 bệnh nhân bị nhiễm S. suis; trong đó có một bệnh nhân của huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang bị tử vong. Xuất phát từ yêu cầu cần thiết tại địa phương về vắc-xin tại chỗ từ các chủng kháng nguyên S. suis được phân lập tại thực địa nhằm góp phần trong việc phòng chống bệnh liên cầu trùng do S. suis gây ra. Được sự đồng ý của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Khoa học và Công nghệ và được phê duyệt của Ủy ban nhân dân tỉnh Tiền Giang, Chi cục Chăn nuôi và Thú y Tiền Giang phối hợp với Đơn vị nghiên cứu lâm sàng Đại học Oxford, Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh tiến hành thực hiện đề tài này.

- Ưu điểm: Kết quả đề tài mang tính công nghệ cao và ứng dụng thực tế trong lĩnh vực quản lý chuyên ngành thú y, bảo vệ vật nuôi và sức khỏe cộng đồng tại tỉnh Tiền Giang và trong cả nước trước thực trạng nhiễm S. suis và gây tử vong cao trên người ở đầu năm 2017.

- Nhược điểm cần khắc phục: Đẩy mạnh công tác tuyên truyền, vận động người chăn nuôi nhận thức về tính chất nguy hiểm của bệnh liên cầu khuẩn để áp dụng biện pháp phòng bệnh chủ động cho heo qua sử dụng vắc-xin tại chỗ. 

2. Mô tả giải pháp sáng kiến:

- Thuyết minh tính mới của giải pháp.

Đề tài được nghiên cứu đầu tiên trên đàn heo của tỉnh Tiền Giang nói riêng và ở Việt Nam nói chung từ yêu cầu thực tế của địa phương và trên cơ sở công nghệ sinh học phân tử. Từ kết quả phân lập, định danh, xác định gene gây độc của S. suis, chọn những chủng S. Suis phù hợp thực địa làm kháng nguyên để điều chế vắc-xin tại chỗ:  nhằm góp phần trong việc phòng bệnh liên cầu trùng trên heo do S. suis gây ra.. 

Mục đích của nghiên cứu này nhằm đánh giá đáp ứng kháng thể của vắc-xin tại chỗ chống liên cầu khuẩn trên heo cai sữa tại Tiền Giang. Tổng cộng có 54 mẫu phết họng từ 3 trại đã từng xảy ra bệnh liên quan đến S. suis được thu thập. Các serotype 2 với 4 gen gây độc (sly+mrp+sspA+ssnA+), serotype 1/2 với 3 gen gây độc (mrp+sspA+ssnA+) và serotype 31 với 2 gen gây độc (sspA+ssnA+) được phân lập lần lượt từ trại 1, 2 và 3 đã được dùng để điều chế vắc-xin tại chỗ cho từng trại. Ở mỗi trại, 30 heo 4 tuần tuổi (Trại 1 hoặc 2) và 30 heo 6 tuần tuổi (Trại 3) sẽ được chia làm 3 nhóm. Nhóm 1, 2 và 3 được tiêm lần lượt nước muối sinh lý, chất bổ trợ và vắc-xin tại chỗ phòng S. suis. Kết quả cho thấy có sự tăng đặc hiệu của hàm lượng kháng thể (P < 0,05) của heo 6 – 8 tuần tuổi (Trại 1 và 2) và heo 10 tuần tuổi (Trại 3) và hàm lượng kháng thể này vẫn duy trì ở mức cao đến cuối thí nghiệm. Các nhóm heo đối chứng cũng có hàm lượng kháng thể tăng nhẹ, có thể do các heo này đã nhiễm vi khuẩn S. suis tự nhiên. Tóm lại, những chủng vi khuẩn này có thể được dùng như những kháng nguyên tiềm năng chế tạo vắc-xin tại chỗ giúp phòng và kiểm soát nhiễm trùng do S. suis gây ra.

Đề tài được Hội đồng khoa học kỹ thuật tỉnh đánh giá xếp loại A theo Quyết định số 2828/QĐ-UBND ngày 25/9/2017 của UBND tỉnh Tiền Giang về việc Công nhận nghiệm thu đề tài khoa học công nghệ cấp tỉnh.  

3. Khả năng ứng dụng

- Khả năng về thị trường: Kết quả của đề tài đã được Trạm Chẩn đoán Xét nghiệm và Điều trị bệnh động vật của Chi cục Chăn nuôi và Thú y Tiền Giang tiếp nhận nhằm duy trì khả năng ứng dụng để nâng cao hiệu quả trong việc phòng trị và chẩn đoán bệnh liên cầu khuẩn trên đàn vật nuôi nói chung và trên heo nói riêng, góp phần hạn chế tối đa mức độ lây nhiễm của bệnh này giữa các vật nuôi, giữa vật nuôi với con người.

- Khả năng về ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào sản xuất kinh doanh: Bệnh liên cầu khuẩn ở heo tác động tiêu cực đến sản xuất chăn nuôi và sức khỏe cộng đồng; do vậy việc chế tạo vắc-xin tại chỗ là hết sức cần thiết trước mắt và lâu dài để ứng dụng hiệu quả vào thực tiễn sản xuất chăn nuôi với 3 loại S. suis serotype (2, 1/2  và 31), đặc biệt là S. suis serotype 2 vừa mang 4 loại gene qui định yếu tố động lực (sly+/mrp+/sspA+/ssnA+) vừa lây truyền bệnh phổ biến từ heo sang người.

- Khả năng liên doanh liên kết với các doanh nghiệp trong quá trình nghiên cứu: Tiếp nhận 02 quy trình (quy trình nuôi cấy, phân lập định danh S. suis và quy trình chế tạo vắc-xin tại chỗ) để ứng dụng trong giám sát và chẩn đoán, điều trị bệnh liên cầu khuẩn trên vật nuôi tại địa phương. 

4. Hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường

- Kinh tế: Tầm soát bệnh liên cầu khuẩn trên heo, giảm thiệt hại kinh tế cho ngành chăn nuôi heo do bệnh này gây ra.

- Năm 2016, 3 trại heo với tổng đàn 3.244 con, chưa sử dụng vắc-xin S.suis tại chỗ, có tỉ lệ heo bệnh với dấu hiệu lâm sàng đặc trưng và có kết quả dương tính với S.suis là 12,95%. Trung bình số đợt bệnh S.suis/năm là 2,67 đợt với tổng số heo chết và tiêu hủy là 388 con; trong khi đó, cũng 3 trại heo trên với tổng đàn là 2496 con, đã sử dụng vắc-xin S.suis tại chỗ, có tỉ lệ heo bệnh với dấu hiệu lâm sàng đặc trưng và có kết quả dương tính với S.suis là 3,08%. Trung bình số đợt bệnh S.suis/năm là 0,67 đợt với tổng số heo chết và tiêu hủy là 57 con. Kết quả này đã góp phần tăng sản phẩm chăn nuôi, cải thiện đời sống nông hộ: 3 trại heo có sử dụng vắc-xin S.suis đều mang lại lợi nhuận cho người chăn nuôi cao hơn so với 3 trại heo tương ứng nhưng chưa sử dụng vắc-xin S.suis 350,86 triệu đồng/năm (giảm chi phí điều trị và tăng giá trị số heo còn sống). Ước tính chênh lệch của 3 trại theo bảng sau:

- Xã hội:

+ Tăng sản phẩm chăn nuôi, cải thiện đời sống nông hộ, tăng lợi nhuận cho người chăn nuôi.

+ Bảo vệ sức khỏe cộng đồng qua tầm soát bệnh, tuyên truyền cho các đối tượng thường xuyên tiếp cận heo phải trang bị bảo hộ lao động cũng như khuyến cáo người tiêu dùng không sử dụng thịt heo không có dấu kiểm soát giết mổ của cơ quan Thú y và chỉ sử dụng sản phẩm từ heo đã được nấu chín, tuyệt đối không ăn tiết canh.

- Môi trường: Giảm ô nhiễm các mầm bệnh trong môi trường, đặc biệt heo chết cho nhiễm S. suis phải chôn hủy./.

TS. Thái quốc Hiếu tại Hội thảo khoa học chuyên đề S. suis trên heo

TS. Thái Quốc Hiếu  (thứ hai từ trái qua) tại Lễ trao giải thưởng