2.2. ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA VIRUS GÂY BỆNH CARE
2.2.3. Đặc tính sinh học phân tử của virus
CDV có hệ gen là RNA sợi đơn âm, độ dài khoảng 15.7kb, thuộc họ Paramixoviridae, gồm 6 protein cấu trúc: nucleocapsid (N), matrix (M), fusion (F), hemagglutinin (H), phospho- (P) và large- (L) protein) và 2 protein không cấu trúc (C and V protein). Trong đó protein H có vai trò rất quan trọng đối với độc lực của virus và có nhiều biến đổi nhất giữa các chủng và giữa các genotype nên được chọn là đối tượng chính cho nghiên cứu dịch tễ phân tử và nguồn gốc phả hệ.
Các tác giả cho rằng đã có sự biến đổi lớn trong hệ gen của virus, dẫn đến sự không tương đồng với các chủng vaccine. Có ít nhất 08 genotype khác nhau của CDV đã được công bố, bao gồm: Asia-1, Asia-2, Asia-3, Europe, European wildlife, Arctic- like, America-1 (Vaccines), và America-2 (Cheng & cs., 2015). Không những thế, một số công bố mới còn cho rằng có tới 14 nhóm CDV khác nhau (Bi & cs., 2015;
Ke & cs., 2015). Trong đó nhóm genotype America-1, bao gồm chủ yếu là các trình tự phân lập từ Mỹ được cho là nguồn gốc của dịch bệnh CDV trên toàn thế giới, đóng vai trò trung tâm trong việc truyền lây CDV đến các khu vực khác (Panzera &
cs., 2015). Ở Áo đã tìm thấy sự đa dạng cao về nguồn gốc các chủng CDV gây bệnh trên chó, bao gồm cả các dòng châu Âu và dòng châu Á (Benetka & cs., 2009). Ở Châu Á, một số nghiên cứu cho thấy các chủng CDV của Trung Quốc thuộc về genotype Asia-1, các chủng của Hàn Quốc thuộc về hai genotype Asia-1 và Asia-2 (An & cs., 2008), trong khi các chủng CDV phân lập tại Ấn Độ lại tách riêng khỏi nhóm Asia-1 và Asia-2, gần gũi với các chủng của Thụy Điển, Hungary và Đức (Cheng & cs., 2015; Deka & cs., 2015). Cho đến nay đã có tổng số 63 hệ gen của CDV được mã toàn bộ hệ gen và đăng kí trên Ngân hàng Gen, bao gồm các chủng virus phân lập tại Mỹ, Anh, Italia, Thụy Điển, Brazil, Canada, Ca-dắc-xtan, Uruguay, Trung Quốc và Nhật Bản.
Roelke-Parker & cs. (1996) đã tiến hành nghiên cứu bệnh Care trên đàn sư tử tại Serengeti ở châu Phi. Một số loài động vật khác ở Serengeti cũng mắc bệnh Care. Nghiên cứu đã tiến hành giải trình tự gene H và P của các chủng virus phân lập được từ sư tử (Panthera leo), linh cẩu (Crocuta crocuta), cáo (Otocyon megalotis) và chó nhà (Canis familiaris) ở Serengeti. Kết quả phân tích trình tự gene đã chứng minh các chủng virus Care được phân lập từ các loài động vật ở Serengeti có mối quan hệ di truyền gần gũi và khác so với các chủng virus Care được phân lập trên các loài động vật khác ở các khu vực khác. Kết quả nghiên cứu này đã chỉ ra: (1) một chủng virus Care độc lực cao đã xuất hiện trên loài động vật ăn thịt ở Serengeti trong vài năm qua; (2) các chủng virus phân lập được khác về mặt di truyền ở gene H và P khi so sánh với các chủng virus Care ở các nơi khác trên thế giới; và (3) các chủng virus Care thường truyền qua các vật chủ là các loài động vật ăn thịt ở Serengeti.
Iwatsuki & cs. (1997) đã phân lập 3 chủng virus Care là Ueno, Hamamatsu và Yanaka từ chó ở Nhật Bản và phân tích đặc điểm di truyền ở đoạn gene H. Phân tích trình tự gene H đã chỉ ra 9 vị trí glycosyl hóa liên kết với Asparagine ở trình
tự amino acid mã hóa từ gene H của các chủng virus mới phân lập được, ngược lại chủng virus Onderstepoort chỉ có 4 vị trí. Do đó, sự sai khác về số lượng vị trí glycosyl hóa ở trình tự amino acid mã hóa từ gene H có thể dẫn đến sự sai khác về tính kháng nguyên của các chủng virus. Trình tự gene H của các chủng virus mới được phân lập ở Nhật Bản có mức độ tương đồng giữa các chủng là 99%, và 95%
với chủng Châu Âu và Hoa Kì (phân lập từ chó biển, chó Đức và chồn sương và thú thuộc họ mèo) và 90% với chủng Vaccine. Dựa trên cây sinh học phân tử, các chủng virus mới phân lập tại Nhật Bản thuộc một nhánh phát sinh khác với các chủng phân lập được tại Châu Âu và Hoa Kỳ, và tất cả các chủng này khác với nhánh phát sinh của chủng vaccine.
Hirama & cs. (2004) đã phân tích trình tự gene Hemagglutinin (H) của hai chủng virus Care (Haku93 và Haku00) phân lập được từ loài cầy hương hoang dã (Paguma larvata). Trình tự amino acid mã hóa từ gene H của hai chủng virus phân lập được có độ dài là 607 amin acid mã hóa 1 khung đọc mở. Trình tự nucleotide và amino acid mã hóa từ đoạn gene H của chủng virus Haku93 và Haku00 có mức độ tương đồng cao với các chủng virus được phân lập từ thực địa như Yanaka và Tanu96, nhưng lại tương đồng thấp với chủng virus Vaccine phân lập trước đó. Vị trí glycosyl hóa liên kết với N (Asparagine) của cả 2 chủng Haku93 và Haku00 giống với các chủng virus Care phân lập trước đó. Phân tích cây sinh học phân tử đã chỉ ra các chủng virus Care phân lập từ cầy hương hoang dã thuộc nhánh phát sinh với các chủng virus Care gần đây được phân lập tại Nhật Bản.
Nghiên cứu của Lan & cs. (2007) đã tiến hành so sánh về đặc điểm di truyền phân tử và đặc tính nuôi cấy của 2 chủng virus Care mới phân lập được thuộc genotype Asia 1 và Asia 2. Các chủng virus nghiên cứu được phân lập từ chó có biểu hiện lâm sàng mắc bệnh. Dữ liệu kết quả giải trình tự gene H và P được so sánh với đặc tính nuôi cấy của các virus nghiên cứu. Trình tự amino acid của đoạn gene H gồm 12 Cysteine ở cả genotype Asia 1 và Asia 2. Vùng kị nước ở trình tự amino acid mã hóa từ gene H của genotype Asia 2 dài hơn so với genotype Asia 1 là 1 amino acid. Trình tự amino acid được mã hóa từ đoạn gene H của các virus thuộc genotype Asia 1 có 9 vị trí glycosyl hóa liên kết với Asparagine, trong khi genotype Asia 2 có 8 vị trí glycosyl hóa liên kết với Asparagine. Ở các chủng virus thuộc genotype Asia 1, hàm lượng virus trong tế bào của các chủng thuộc genotype Asia 1 cao hơn so với hàm lượng virus giải phóng ngoài môi trường tế bào và các chủng virus thuộc genotype Asia 2 thì ngược lại. Đặc điểm di truyền phân tử và
đặc tính nuôi cấy của 2 genotype Asia 1 và Asia 2 rất khác nhau dù không có sự khác biệt về triệu chứng lâm sàng và bệnh tích quan sát được trên các chó mắc 2 genotype này.
Guo & cs. (2013) đã phân tích cây sinh học phân tử dựa trên trình tự đoạn gene H và chỉ ra các chủng virus Care phân lập từ gấu trúc và chó hoang có nguồn gốc khác xa với chủng Vaccine và các chủng virus Care tự nhiên khác. Các chủng virus Care phân lập được đều thuộc genotype Asia 1 và có mức độ tương đồng cao là 91,5-99,8% (trình tự nucleotide) và 94,4-99,8% (trình tự amino acid). Kết quả nghiên cứu này giúp nâng cao hiểu biết về đặc điểm bộ gene của các chủng virus Care phân lập được và góp phần vào việc phát triển các phương pháp giám sát và kiểm soát dịch bệnh Care trực tiếp hoặc gián tiếp ở Trung Quốc.