Nghiên cứu được thực hiện nhằm phát triển nền tảng cho một hướng vaccine tiềm năng phòng bệnh tiêu chảy do Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) trên heo – một trong những bệnh truyền nhiễm quan trọng gây sụt giảm tăng trọng, chậm phát triển, thậm chí tử vong ở heo con, từ đó tạo ra thiệt hại kinh tế đáng kể cho ngành chăn nuôi. ETEC gây bệnh chủ yếu thông qua các độc tố đường ruột, trong đó độc tố bền nhiệt STb là một yếu tố độc lực quan trọng. Tuy nhiên, mặc dù STb là mục tiêu vaccine phổ biến, bản thân tiểu phần này lại có tính sinh miễn dịch thấp, khiến hiệu quả kích thích đáp ứng miễn dịch bảo vệ còn hạn chế. Đây chính là rào cản lớn trong quá trình phát triển vaccine hiệu quả chống lại ETEC.

Để khắc phục hạn chế này, nghiên cứu đã áp dụng chiến lược dung hợp phân tử giữa STb với tiểu phần B của độc tố nhạy nhiệt LTb – một cấu phần có khả năng kích thích miễn dịch mạnh hơn và thường được sử dụng như một chất mang hoặc chất tăng cường miễn dịch. Việc kết hợp LTb với STb không chỉ hướng đến nâng cao khả năng nhận diện miễn dịch đối với STb mà còn có thể mở rộng phổ đáp ứng miễn dịch đối với nhiều yếu tố gây bệnh của ETEC hơn. Trong nghiên cứu, gene estB mã hóa STb cùng plasmid pET28a-eltB được xử lý bằng hai enzyme giới hạn HindIII và XhoI, sau đó sử dụng enzyme T4 ligase để nối đoạn gene mục tiêu vào vector biểu hiện, tạo thành plasmid tái tổ hợp pET28a-eltB-estB mang cấu trúc gene dung hợp LTB-STb.

Sau khi được xác nhận chính xác bằng giải trình tự nucleotide, plasmid tái tổ hợp được biến nạp vào chủng biểu hiện E. coli BL21 (DE3) nhằm phục vụ quá trình sản xuất protein tái tổ hợp. Sự biểu hiện của protein dung hợp sau đó được kiểm tra bằng các phương pháp sinh học phân tử quan trọng gồm SDS-PAGE để xác định kích thước và mức độ biểu hiện protein, cùng Western blot sử dụng kháng thể anti-6xHis để xác nhận tính đặc hiệu của protein đích. Kết quả cho thấy gene mã hóa protein dung hợp LTB-STb đã được tạo dòng thành công và biểu hiện hiệu quả trong hệ thống vi khuẩn, chủ yếu ở dạng thể vùi (inclusion bodies).

Việc thu nhận thành công protein dung hợp LTB-STb là bước tiến quan trọng trong quá trình phát triển vaccine tái tổ hợp chống tiêu chảy do ETEC trên heo. Mặc dù protein hiện diện ở dạng thể vùi, đây vẫn là nguồn nguyên liệu giá trị cho các bước nghiên cứu tiếp theo như tinh sạch, tái gấp cuộn protein và đánh giá khả năng sinh miễn dịch trên mô hình động vật. Nghiên cứu không chỉ mở ra triển vọng cải thiện hiệu quả miễn dịch của vaccine dựa trên STb mà còn góp phần xây dựng các giải pháp phòng bệnh chủ động, bền vững hơn cho ngành chăn nuôi heo, giảm phụ thuộc vào kháng sinh và hạn chế thiệt hại kinh tế do bệnh đường ruột gây ra.