An African swine fever vaccine-like variant with multiple gene deletions caused reproductive failure in a Vietnamese breeding herd

Thanh Che Nguyen, Nga To Thi Bui, Lua Thi Nguyen, Tram Ngoc Thi Ngo, Cuong Van Nguyen, Luan Minh Nguyen, Janin Nouhin, Erik Karlsson, Pawin Padungtod, Nakarin Pamornchainavakul, Sawang Kesdangsakonwut, Roongroje Thanawongnuwech & Duy Tien Do
Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Tính cấp thiết:

Bệnh Dịch tả lợn châu Phi (African Swine Fever – ASF) là một bệnh truyền nhiễm nguy hiểm do virus ASFV gây ra, có khả năng lây lan nhanh và gây tỷ lệ tử vong lên đến 100% ở lợn, dẫn đến thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho ngành chăn nuôi lợn toàn cầu. ASF lần đầu tiên được ghi nhận tại Việt Nam vào năm 2019 và kể từ đó đến nay, bệnh vẫn là mối đe dọa thường trực đối với người chăn nuôi. Việt Nam là quốc gia đầu tiên và duy nhất hiện nay được cấp phép phát triển và thương mại hóa các vắc xin nhược độc giảm độc lực (live attenuated vaccines – LAVs) chống lại các chủng virus ASFV có độc lực cao. Từ năm 2022, việc thương mại hóa và triển khai tiêm phòng LAVs trên diện rộng đã được thực hiện. Tuy nhiên, điều này có thể đã ảnh hưởng đến quần thể virus ASFV lưu hành trong đàn lợn, thúc đẩy sự biến đổi và tiến hóa của virus trong điều kiện thực địa. Mặc dù các vắc xin LAVs đã được chứng minh là an toàn và hiệu quả trong điều kiện thử nghiệm, một số nghiên cứu ghi nhận hiện tượng tăng cường sao chép và bài thải virus sau tiêm phòng. Ngoài ra, việc thử nghiệm vắc xin không được kiểm soát và sự lưu hành không chính thức của các chủng virus vắc xin có khả năng làm xuất hiện các biến thể ASFV giống vắc xin. Những biến thể này, dù đã mất độc lực rõ rệt, vẫn có thể gây nhiễm trùng không triệu chứng hoặc biểu hiện bệnh lý nhẹ, từ đó làm khó khăn cho việc phát hiện, kiểm soát và loại trừ dịch bệnh.

Mục đích:  Nghiên cứu này nhằm báo cáo và mô tả đặc điểm của một biến thể ASFV mới giống vắc xin, được đặt tên là VN/sows_32005/23, phát hiện tại một đàn lợn nái giống chưa từng tiêm phòng ASF ở Việt Nam.

Phương pháp nghiên cứu:   Nghiên cứu tiến hành quan sát và thu thập dữ liệu tại một trang trại lợn nái khép kín, bao gồm thông tin lâm sàng, dịch tễ học và hiệu suất sinh sản trong hai giai đoạn: trước và trong khi xảy ra dịch. Mẫu máu và mô được thu thập từ lợn nái có triệu chứng và lợn khỏe làm đối chứng. Các xét nghiệm sinh học phân tử như qPCR và PCR thông thường được thực hiện để phát hiện ASFV và định danh biến thể giống vắc xin thông qua các gen đặc hiệu. Trình tự gen được phân tích bằng Sanger và giải trình tự hệ gen toàn phần sử dụng nền tảng Oxford Nanopore. Các mẫu mô được đánh giá mô bệnh học bằng nhuộm H&E và phát hiện kháng nguyên ASFV bằng hóa mô miễn dịch (IHC). Dữ liệu hiệu suất sinh sản được phân tích thống kê bằng phần mềm Graph Prism 9, sử dụng kiểm định Mann-Whitney U với ngưỡng ý nghĩa P < 0.05.

Kết quả chính:

   Lợn nái hậu bị khi mắc bệnh chủ yếu có biểu hiện nhẹ hoặc không rõ ràng như sốt, chán ăn, khó thở và phần lớn hồi phục sau điều trị. Ngược lại, lợn nái mang thai gặp phải các rối loạn sinh sản nghiêm trọng bao gồm sảy thai, thai chết lưu, và thai gỗ. Đặc biệt, viêm da và loét nặng ở vùng bầu vú, xuất hiện phổ biến ở các lợn nái đang nuôi con 1–2 tuần sau sinh. Các biểu hiện khác như viêm khớp, sung huyết da, chảy máu mũi tương đối thấp (<1%). Trong vòng 10 tuần nghiên cứu, tỷ lệ chết đạt 5,1% (111/2160), tỷ lệ loại thải lên đến 80%, tỷ lệ rối loạn sinh sản ở lợn nái mang thai là 18%, trong khi khoảng 25% lợn nái đang nuôi con biểu hiện viêm da, loét vú mức độ từ trung bình đến nặng. Theo dõi theo thời gian – không gian cho thấy dịch có xu hướng lan tỏa từ các ca bệnh ban đầu, và việc loại bỏ có chọn lọc đã được áp dụng trong những tuần đầu.

Các chỉ số hiệu suất sinh sản (KPIs) giảm mạnh trong giai đoạn dịch bệnh. Tỷ lệ đẻ giảm 28%, tổng số con/lứa giảm 1,59 con, trong đó số con sống/lứa giảm 2,73 con. Tỷ lệ chết trước cai sữa tăng gần 30%. Các chỉ số khác như cân nặng sơ sinh và cân nặng cai sữa trung bình cũng suy giảm có ý nghĩa thống kê (P < 0.0001 đối với hầu hết chỉ số, P = 0.0031 đối với cân nặng cai sữa).

Xét nghiệm qPCR cho thấy tất cả 20 con lợn nái có triệu chứng (rối loạn sinh sản hoặc viêm da loét vú) đều dương tính với ASFV ở ít nhất một loại mẫu. DNA virus được phát hiện trong 66,7% số nái có rối loạn sinh sản và 84,4% số mẫu từ lợn bị viêm vú loét. Đáng chú ý, mô vú chứa tải lượng virus cao và thường là vị trí phát hiện virus rõ rệt nhất. Máu toàn phần chỉ cho kết quả dương tính ở 40% số nái bệnh, chủ yếu với Ct cao (virus tải thấp). Cơ quan sinh sản và nội tạng của nái cũng cho kết quả dương tính. Mười mẫu thai nhi sảy thai từ 12 lợn nái khác nhau cũng xác nhận nhiễm ASFV. Một mẫu từ nhóm nái khỏe mạnh không có triệu chứng cũng cho kết quả dương tính. Trong số các tác nhân khác được kiểm tra, chỉ có PCV3 được phát hiện đồng nhiễm ở 4/12 nái bị rối loạn sinh sản nhưng không hiện diện trong thai nhi, cho thấy PCV3 không đóng vai trò chính trong biểu hiện bệnh lý lần này.

Kết quả phân tích PCR cho thấy biến thể virus lưu hành thiếu các gen MGF 360–12L và MGF 505–2R, đồng thời có sự hiện diện của gen β-GUS – đặc điểm đặc trưng của các chủng virus ASFV giảm độc lực dạng tái tổ hợp.

Giải trình tự gen B646L và toàn bộ hệ gen của một mẫu mô vú từ lợn nái bị bệnh (VN/sows_32005/23) cho thấy biến thể này thuộc genotype II, có mức độ tương đồng cao với chủng MasterSeed được sử dụng trong phát triển vắc xin ASFV-G-ΔMGF. Trình tự hệ gen cho thấy mất đi toàn bộ sáu gen MGF (505 và 360), thay vào đó là gen β-GUS. Bên cạnh đó, nhiều gen khác trong vùng biến thiên trái và trung tâm bộ gen, gồm cả các gen độc lực như A224L, A104R, A240L và các gen EP, cũng bị mất hoàn toàn hoặc một phần. Ngoài ra, biến thể còn mang đột biến đặc hiệu tại gen EP402R (mất đoạn 334 bp và chèn 5 nucleotide), mất 1.047 bp tại MGF 505–5R và mang nhiều đột biến điểm trên toàn hệ gen.

Giải phẫu bệnh trên lợn nái bệnh cho thấy loét da đa ổ ở vú và vùng phụ thuộc, kèm theo các biến chứng sinh sản rõ rệt như sảy thai. Không ghi nhận các tổn thương đặc trưng của ASFV genotype II độc lực cao. Vi thể tổn thương mô vú ghi nhận hoại tử biểu bì lan rộng, viêm da cấp với thâm nhiễm neutrophil và viêm mạch hoại tử có huyết khối. Mô lympho có trung tâm sinh sản hoại tử. Kỹ thuật hóa mô miễn dịch phát hiện kháng nguyên ASFV trong tế bào giống đại thực bào tại tổn thương da, mô vú, hạch lympho và buồng trứng. Đây là nghiên cứu đầu tiên xác định sự hiện diện của ASFV trong vú và cơ quan sinh sản ở heo nái với các bằng chứng mô bệnh học và miễn dịch mô học cụ thể.

Kết luận:

Một biến thể virus dịch tả lợn châu Phi (ASFV) mới, mang đặc điểm di truyền giống chủng vắc xin sống giảm độc lực (LAV), đã được phát hiện tại một đàn lợn nái chưa tiêm phòng ở Việt Nam. Biến thể này liên quan đến các rối loạn sinh sản không điển hình, viêm da loét vú và sự suy giảm nghiêm trọng hiệu suất chăn nuôi, có khả năng lây truyền dọc và lan rộng do quy trình nhập đàn không kiểm soát cùng các biện pháp an toàn sinh học chưa phù hợp. Kết quả này làm dấy lên mối quan ngại về nguy cơ tiềm ẩn từ các chủng virus giống vắc xin nếu thoát ra môi trường và nhấn mạnh vai trò thiết yếu của an toàn sinh học nghiêm ngặt, quản lý nhập đàn chặt chẽ và hệ thống giám sát dịch bệnh chủ động. Ngoài ra, lợn nái chưa có miễn dịch dường như mẫn cảm hơn với biến thể này so với lợn hậu bị, cho thấy sự khác biệt về đáp ứng miễn dịch theo giai đoạn sinh lý cần được quan tâm trong chiến lược kiểm soát ASF.

Từ khóa: African swine fever virus, Biosecurity, Modified live-attenuated vaccine, Reproductive failure, Virulent-related gene deletion, Transmission
Bản đầy đủ của nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Scientific Reports, Số 15 – 2025, trang 14919.

Link bài báo: https://doi.org/10.1038/s41598-025-95641-3.

Hình. Kết quả bệnh lý và hóa mô miễn dịch ở lợn nái nhiễm virus Dịch tả lợn Châu Phi (ASFV). A. Tổn thương viêm da và loét trên bầu vú của lợn nái đang nuôi con (mũi tên); B. Viêm mủ hoại tử lan rộng ở da, kéo dài từ lớp biểu bì đến lớp trung bì lưới (HE-10x). Hình nhỏ. Kháng nguyên ASFV được phát hiện trong các tế bào giống đại thực bào tại mô kẽ tuyến vú (IHC-40x); C. Viêm mạch hoại tử trong mô kẽ tuyến vú, thoái hóa dạng fibrinoid thành mạch và hình thành huyết khối (T) trong lòng mạch (mũi tên trắng) (HE-40x). Hình nhỏ. Kháng nguyên ASFV trong các tế bào giống đại thực bào tại hạch lympho lân cận; D. Hoại tử trung tâm sinh sản (N) của nang lympho tại hạch lympho, biểu hiện đặc trưng của tổn thương mô bạch huyết liên quan đến ASFV, được phát hiện qua nhuộm mô học thông thường.