PCR Realtime: Phương pháp giúp phát hiện sớm virus “Ánh kim” ở tôm

[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Tiến sĩ Melony Sellars, Giám đốc điều hành của Genics Pty Ltd, gần đây đã phát triển một bộ bốn xét nghiệm Realtime PCR mới có thể phát hiện sự hiện diện của Decapod iridescent virus (DIV1) ở tôm.

Tôm nhiễm vius DIV1 có tỷ lệ tử vong cao (Ảnh minh họa)

Sự xuất hiện của Decapod iridescent virus (DIV1)

Năm 2014, lần đầu tiên xác định bệnh DIV1 hay còn gọi là bệnh “Ánh kim chân trắng” mới lạ xuất hiện ở Trung Quốc, gây tàn phá nhiều diện tích nuôi tôm tại đây. Nhiễm DIV1 nhắm vào các mô nơi hình thành máu và tế bào miễn dịch, mang và xoang gan tụy. Nhiễm DIV1 ở tôm Penaeid có các dấu hiệu lâm sàng như mềm vỏ, teo gan tụy với sự đổi màu nhợt nhạt hoặc hơi vàng, dạ dày và ruột rỗng. Một số tôm chết có biểu hiện cơ bụng màu hơi trắng. Người nuôi và các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng tỷ lệ tử vong cao ở tôm bị nhiễm DIV1, Chính vì vậy, cần phải tìm ra các phương pháp phát hiện và điều trị tốt hơn đối với virus này.

Năm 2020, DIV1 đã được phát hiện ở Đài Loan và phá hoại ngành công nghiệp tôm của hòn đảo này. Kể từ đợt bùng phát đó, các nhà nghiên cứu đã xác định được virus trong các mẫu tôm bố mẹ đánh bắt tự nhiên từ Ấn Độ Dương – mặc dù tôm không có bất kỳ dấu hiệu lâm sàng nào của bệnh. Điều này làm dấy lên lo ngại rằng tôm có thể trở thành vật chủ của DIV1, tạo điều kiện cho virus lây lan khắp khu vực Châu Á – Thái Bình Dương.

Trong nghiên cứu này, Sellars nhận thấy rằng các xét nghiệm PCR được công bố trước đó của DIV1 có một số hạn chế về hiệu suất. Điều này có thể là do tính mới của virus – được phát hiện và giải trình tự cách đây 8 năm. “Các thử nghiệm sẵn có cho thấy các vấn đề với mồi của chúng tạo thành được gọi là dimer mồi, nơi chúng dính vào nhau và không thể hoạt động bình thường, những thử nghiệm khác có vấn đề về tính đặc hiệu trong một số trường hợp nhất định”.

Nhóm nghiên cứu Genics đã quyết định tập trung nỗ lực nghiên cứu vào việc phát triển các xét nghiệm mới và chính xác hơn cho DIV1. Để làm được điều này, nhóm Genics cần xác định và phân lập các gen mục tiêu thay thế cho virus. Sellars và nhóm của cô đã trích xuất các mẫu DNA virus bổ sung từ các ao bị ảnh hưởng bởi DIV1. Sau khi giải trình tự, nhóm nghiên cứu đã có một mẫu hoàn chỉnh hơn để làm thí nghiệm, đây cũng là cơ sở để phát hiện mầm bệnh mới.

Phát triển xét nghiệm PCR mới cho DIV1

PCR hay phản ứng chuỗi polymerase là một phương pháp tạo ra hàng nghìn bản sao của một đoạn hoặc sợi DNA. Thử nghiệm đối với DIV1 – phương pháp bắt đầu và điều chỉnh phản ứng để phát hiện virus.

Các xét nghiệm PCR hoạt động theo nhiều cách khác nhau, nhưng thông thường, tất cả đều bắt đầu với quá trình chiết tách DNA (hoặc RNA), sau đó là quá trình khuếch đại được gọi là mồi”. Các đoạn mồi thường chứa từ 21 đến 24 cặp bazơ của ADN – As, Ts, Gs và C tạo nên chuỗi kép của ADN.

Sau khi đưa mẫu DNA vào phản ứng PCR, các nhà nghiên cứu thêm một loại enzyme và thuốc thử vào mẫu để cho phép các đoạn mồi tạo ra các chuỗi ngắn DNA “tổng hợp” giống với mầm bệnh. Các sợi này được tạo ra thông qua chu kỳ luân nhiệt của máy PCR. Nhưng có nhiều hệ thống phức tạp hơn như xét nghiệm Two – Step hoặc Nested PCR, Real – Time PCR hoặc MultiPath PCR kết hợp nhiều mồi và thuốc nhuộm huỳnh quang trong DNA được sao chép

Đối với nghiên cứu về bệnh DIV1, việc thử nghiệm phương pháp realtime PCR giúp tăng độ nhạy và độ đặc hiệu của các xét nghiệm. Đây là phương pháp gộp nhiều xét nghiệm trong một thử nghiệm thu được kết quả chính xác nhất đối với DIV1.

Tầm quan trọng của các xét nghiệm PCR mới đối với DIV1

Sellars nói rằng các xét nghiệm góp phần vào việc giám sát dịch bệnh thực tế và hiệu quả về chi phí cho DIV1. Khi được nhìn nhận theo nghĩa rộng hơn, nó cho phép ngành công nghiệp tiếp cận với nhiều công cụ giám sát hơn và có thể là bước đầu tiên trong việc tạo ra một hệ thống cảnh báo dịch bệnh sớm cho người nuôi tôm. Sellars chỉ ra rằng nếu người nuôi được trang bị thông tin này, họ có thể triển khai các quy trình giảm thiểu rủi ro để ngăn chặn dịch bệnh bùng phát. Các thử nghiệm mới đang đặt nền tảng quan trọng để tăng cường khả năng chuẩn bị an toàn sinh học trong nuôi tôm.

Tiếp theo trong phát hiện bệnh là gì?

Theo Sellars, ngành công nghiệp có thể sẽ thay thế việc kiểm tra tại điểm chăm sóc khi phát hiện bệnh. Thay vào đó, ngành công nghiệp này có thể sẽ áp dụng các công nghệ phát hiện sự hiện diện của mầm bệnh trước khi người nuôi nhận thấy các dấu hiệu lâm sàng bệnh ở tôm. Chuyển các mục tiêu từ việc xác định mầm bệnh giữa đợt bùng phát sang phát hiện sớm sự hiện diện của chúng, kết hợp với các quyết định quản lý thích hợp, sẽ ngăn ngừa tử vong và làm cho các trang trại có lợi hơn. Khi điều này xảy ra, người nuôi có thể có hệ thống cảnh báo sớm hàng tuần, trước khi tôm bị bệnh và vài tuần trước khi chúng bị bệnh ở động vật của họ.

Theo dõi mật độ

Người nuôi tôm được khuyến khích và có điều kiện để tăng cường sản lượng bằng cách mở rộng trang trại, tăng mật độ nuôi. Tuy nhiên, việc tăng mật độ nuôi trên cùng một diện tích sẽ làm tăng tỷ lệ mầm bệnh trong môi trường trang trại.

Ngành công nghiệp tôm cần đi theo hướng sản xuất tôm khỏe mạnh với năng suất sức khỏe cao có thể phát triển mạnh trong điều kiện nuôi thâm canh. Đồng thời, ngoài các phương pháp sản xuất bền vững với môi trường, như hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), cũng cần phải lưu ý đến sức khỏe của tôm.

Với RAS có những thách thức đáng kể đối với mầm bệnh, đặc biệt là nhiễm trùng do vi khuẩn – các hệ thống tuần hoàn có thể lây lan mầm bệnh nhanh chóng. Điều này có thể rất thảm khốc khi các hệ thống được chạy với mật độ cao. Khi ngày càng nhiều nhà sản xuất tôm lựa chọn hệ thống tuần hoàn, việc phát hiện bệnh sớm sẽ trở thành một yêu cầu thường xuyên và là yếu tố quan trọng đối với nuôi tôm.

Sellars kết luận: “Ngành công nghiệp tôm cần phải tìm ra các cách quản lý rủi ro dịch bệnh tốt hơn và cải thiện các phương pháp của họ để xác định và hiểu sớm những rủi ro đó trong quá trình sản xuất, trước khi tôm biểu hiện các dấu hiệu lâm sàng của bệnh hoặc tử vong”.

Tố Uyên
( Theo Journal of the World Aquaculture Society )

Trích nguồn: https://nguoinuoitom.vn/prc-realtime-phuong-phap-giup-phat-hien-som-virus-anh-kim-o-tom/