Ngành công nghiệp cá hồi đang ở thời điểm bước ngoặt quan trọng, đối mặt với thách thức thường trực từ Caligus rogercresseyi , một loại rận biển không chỉ gây hại đến sức khỏe của cá mà còn gây thiệt hại tài chính hàng triệu đô la. Cho đến nay, giải pháp hầu như luôn liên quan đến việc sử dụng thuốc, nhưng như chúng ta đã biết, ký sinh trùng này đã trở nên khá kháng thuốc, buộc các nhà khoa học phải tìm kiếm các giải pháp thay thế ngoài việc chỉ đơn thuần khắc phục vấn đề.
Trong bối cảnh này, khoa học Chile, chủ yếu do Trung tâm INCAR dẫn đầu , đang có những bước tiến vượt bậc. Mục tiêu là chuyển từ cách tiếp cận phản ứng sang quản lý phòng ngừa và thích ứng , trong đó công nghệ sinh học và hệ gen học phối hợp với nhau để tạo ra các lá chắn sinh học bảo vệ cá mà không cần can thiệp hóa học liên tục.
Đặt cược vào vắc-xin tái tổ hợp và vitellogenin
Một trong những phương pháp đầy hứa hẹn nhất là phân tích bộ gen của ký sinh trùng để tìm ra điểm yếu của nó. Gần đây, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào vitellogenin (Vtg) , một protein quan trọng trong rận. Sau phân tích bằng máy tính, các chuyên gia đã xác định được hai miền chức năng, CrVtg-VWF1 và CrVtg-VWF2 , được chứng minh là những ứng cử viên lý tưởng cho vắc-xin.
Khi các công thức này được thử nghiệm trên cá hồi Đại Tây Dương, kết quả rất đáng chú ý. Hai mươi mốt ngày sau khi nhiễm bệnh, vắc-xin dựa trên miền CrVtg-VWF2 đạt hiệu quả 53,4% , vượt trội hơn đáng kể so với các vắc-xin sử dụng protein hoàn chỉnh. Cách tiếp cận này mang lại một luồng gió mới vì nó chứng minh rằng việc nhắm mục tiêu vào các đoạn cụ thể của ký sinh trùng hiệu quả hơn nhiều trong việc giảm tải lượng ký sinh trùng.
IPath®: Không chỉ đơn thuần là vắc-xin phòng chấy rận.
Khi bàn về những đổi mới, chúng ta không thể bỏ qua IPath® . Loại vắc-xin này là một kỳ tích của kỹ thuật công nghệ sinh học, vì nó sử dụng một loại protein tái tổ hợp lai có khả năng tạo phức với sắt . Ý tưởng rất đơn giản nhưng vô cùng thông minh: tước đoạt các chất dinh dưỡng mà Caligus cần để phát triển, tạo ra một môi trường bất lợi cho ký sinh trùng.
Điều đáng ngạc nhiên nhất về IPath® là tính đa dụng của nó. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, lượng ký sinh trùng giảm gần 96% , từ hàng trăm con rận cá xuống chỉ còn khoảng chục con. Hơn nữa, vắc-xin này đã được chứng minh là giúp cá cải thiện khả năng vận chuyển oxy bằng cách tăng cường biểu hiện gen erythropoietin và hoạt động như một chất tăng cường chống lại các vi khuẩn như Piscirickettsia salmonis và Aeromonas salmonicida.
Licevax2 và bước tiến hướng tới tiêm chủng đường uống
Việc tiêm vắc-xin rất rắc rối. Nó đòi hỏi phải thao tác với cá, gây ra căng thẳng rất lớn cho chúng và có thể dẫn đến những cái chết không đáng có. Để giải quyết vấn đề này, dự án Licevax2 đã được khởi động , nhằm mục đích triển khai một loại vắc-xin uống được tích hợp trực tiếp vào thức ăn.
Phương pháp này hoạt động bằng cách sử dụng công nghệ BSSD (Bacillus subtilis Spore Surface Display) . Về cơ bản, nó sử dụng bào tử của một loại vi khuẩn có khả năng hiển thị kháng nguyên trên bề mặt của chúng. Ưu điểm của các bào tử này là chúng chịu được nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất viên nén, đảm bảo vắc-xin đến dạ dày cá một cách nguyên vẹn. Phương pháp này không chỉ rẻ hơn để sản xuất mà còn cho phép tiêm nhắc lại trong suốt chu kỳ sản xuất mà không gây căng thẳng cho động vật.
Sự cộng hưởng và con đường ra biển
Khoa học đã chứng minh rằng IPath® hoạt động hiệu quả khi kết hợp với các công cụ khác. Trên thực tế, có sự cộng hưởng tích cực khi kết hợp với các loại vắc xin thương mại như BlueGuard® hoặc Alpha Ject LiVac®. Sự kết hợp này tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ hơn và ngăn ngừa sự ức chế các gen miễn dịch trong quá trình nhiễm khuẩn, điều thường xảy ra khi chỉ sử dụng các sản phẩm thương mại.
Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là đưa tất cả những điều này ra khỏi phòng thí nghiệm. Mặc dù dữ liệu từ các bể chứa rất ấn tượng, nhưng thực tế ở biển lại hoàn toàn khác: mỗi ngày đều có những đợt bùng phát dịch hại và sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ và nồng độ oxy. Do đó, trọng tâm hiện nay là xác thực trong điều kiện nuôi trồng thực tế , tìm kiếm giấy phép công nghiệp cho các công nghệ này để chúng có thể chuyển từ nguyên mẫu sang công cụ sử dụng hàng ngày trong các lồng nuôi.
Việc tích hợp vắc-xin đường uống, sử dụng protein tạo phức sắt và hiểu biết sâu sắc về bộ gen của ký sinh trùng đang định hình một mô hình sức khỏe mới. Bằng cách kết hợp an toàn sinh học, dinh dưỡng chức năng và tiêm chủng tiên tiến, nuôi cá hồi có thể giảm sự phụ thuộc vào dược phẩm và hướng tới mô hình sản xuất bền vững và thân thiện với môi trường hơn nhiều.