(Người Chăn Nuôi) – Các nhà khoa học tại Viện Roslin (Anh) đã xác định được những khu vực DNA có thể ảnh hưởng đến khả năng kháng tự nhiên đối với cúm gia cầm độc lực cao. Đây là bước đầu tiên hướng tới việc lai tạo gà có khả năng kháng bệnh tốt hơn.
Giải mã bí ẩn di truyền
Nhóm nghiên cứu tại Roslin, phối hợp cùng Hy-Line International (Mỹ), các chuyên gia từ Warsaw (Ba Lan) và Đại học Bang Iowa (Mỹ), đã tiến hành phân tích DNA của những con gà sống sót sau đợt bùng phát HPAI năm 2015. Họ so sánh với DNA của những con gà dễ mắc bệnh nhưng không nhiễm virus, nhằm xác định sự khác biệt di truyền, qua đó tìm ra các gen có liên quan đến khả năng kháng bệnh.
Nghiên cứu cho thấy, trên chín khu vực khác nhau của bộ gen gà, có những vùng cụ thể mà các biến thể di truyền đóng vai trò quan trọng. Dù không có một gen đơn lẻ nào hoàn toàn giải thích được khả năng sống sót của một số cá thể, nhưng các nhà khoa học đã xác định được một số gen có liên quan đến hệ miễn dịch và phản ứng của gà đối với virus. Đáng chú ý, những con gà trong nghiên cứu đã vượt qua đợt bùng phát cúm gia cầm cực kỳ nguy hiểm, với tỷ lệ tử vong lên tới hơn 99%.
Nhóm nghiên cứu đã xác định một số gen ở những con gà này, trong đó có ANP32A – một gen đóng vai trò điều hòa phản ứng của cơ thể đối với dịch cúm gia cầm. Việc xác nhận sự hiện diện của một gen liên quan đến khả năng kháng virus càng củng cố giả thuyết rằng các gen mới được phát hiện cũng có thể góp phần chống lại bệnh cúm gia cầm.
Tiếp nối khám phá ANP32A
Năm 2023, các nhà khoa học tại Roslin công bố một bước tiến đầy hứa hẹn trong công nghệ chỉnh sửa gen, nhằm hạn chế virus cúm gia cầm lây nhiễm sang gà. Mặc dù kết quả ban đầu rất khả quan, họ cho biết vẫn cần thêm các chỉnh sửa gen khác để tạo ra một quần thể gà kháng hoàn toàn virus cúm gia cầm.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu phát hiện rằng bằng cách thay đổi một phần nhỏ trong ADN của gà, họ có thể hạn chế nhưng không hoàn toàn ngăn chặn virus xâm nhập vào cơ thể gà mà không ảnh hưởng đến sức khỏe hay phúc lợi của chúng. Qua hợp tác với các nhà khoa học từ Đại học Imperial College London và Viện Pirbright, nhóm nghiên cứu đã lai tạo những con gà chỉnh sửa đoạn ADN chịu trách nhiệm sản xuất protein ANP32A – loại protein bị virus cúm lợi dụng để tự nhân bản.
Khi những con gà được chỉnh sửa gen ANP32A tiếp xúc với liều bình thường của chủng virus cúm gia cầm H9N2-UDL, 9 trên 10 con vẫn không bị nhiễm bệnh và virus không lây lan sang những con gà khác.
Những con gà đã được chỉnh sửa gen sau đó được phơi nhiễm với liều cao virus cúm gia cầm nhân tạo, nhằm đánh giá khả năng đề kháng. Mặc dù tiếp xúc với lượng virus lớn, một nửa số gà trong nhóm vẫn bị nhiễm bệnh. Dù vậy, việc chỉnh sửa gen vẫn mang lại hiệu quả bảo vệ nhất định, thể hiện qua lượng virus trong cơ thể chúng thấp hơn đáng kể so với gà không chỉnh sửa gen khi nhiễm bệnh. Đáng chú ý, phương pháp này còn giúp hạn chế sự lây lan của virus, khi chỉ một trong bốn con gà không chỉnh sửa gen trong cùng lồng ấp bị nhiễm. Đặc biệt, không có trường hợp lây nhiễm nào được ghi nhận ở những con gà đã chỉnh sửa gen.
Các nhà khoa học phát hiện rằng, ở những con chim đã được chỉnh sửa gen ANP32A, virus đã thích nghi bằng cách tận dụng sự hỗ trợ của hai protein liên quan khác đó là ANP32B và ANP32E để tiếp tục nhân lên. Điều này cho thấy việc chỉnh sửa riêng lẻ gen ANP32A chưa đủ để bảo vệ hoàn toàn cho chim.
Nhằm ngăn chặn sự xuất hiện của các virus có khả năng thích nghi và né tránh tác động của chỉnh sửa gen, nhóm nghiên cứu đã mở rộng mục tiêu, can thiệp vào các đoạn DNA chịu trách nhiệm tổng hợp cả ba protein ANP32A, ANP32B và ANP32E trong tế bào gà nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
Kết quả cho thấy, trong môi trường nuôi cấy, virus không thể phát triển trong những tế bào mang cả ba chỉnh sửa gen. Bước tiếp theo sẽ là tạo ra những con gà được chỉnh sửa đồng thời ba gen này. Tại thời điểm công bố phát hiện về ANP32A, vẫn chưa có con gà nào mang đầy đủ cả ba chỉnh sửa gen.
Tiến sĩ Jacqueline Smith Chuyên gia nghiên cứu hệ gen tại Viện Roslin
“Gà là loài rất nhạy cảm với các chủng cúm gia cầm có độc lực cao. Do đó, khả năng phân tích DNA từ những cá thể sống sót mang đến cơ hội quý giá để chúng tôi hiểu rõ hơn về yếu tố di truyền giúp chúng kháng bệnh. Nghiên cứu này mở ra góc nhìn mới về cơ chế phản ứng của vật chủ, góp phần làm sáng tỏ cách gia cầm có thể chống lại nhiễm trùng, một lĩnh vực vẫn còn nhiều điều chưa được khám phá.
Dũng Nguyên
Theo International Poultry
