Update ASF Vaccine

ความก้าวหน้าการพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคอหิวาต์แอฟริกาในสุกร (ASF)
สัมมนาวิชาการ “การป้องกันและควบคุมโรคที่สําคัญในสุกร” วันที่ 8 พฤศจิกายน 2567 ณ ห้องประชุมสุณีรัตน์ คณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น โดย รศ.สพ.ญ.ดร.กชกร ดิเรกศิลป์

คำชี้แจง
• เอกสารนี้จัดทำขึ้นด้วยภาษาที่เข้าใจง่าย เหมาะสำหรับเกษตรกร แต่จำเป็นต้องมีศัพท์เทคนิคบ้าง เพื่อความชัดเจนทางวิชาการ
• เพื่อเล่าถึงวิธีการคัดเลือกวัคซีน ประสิทธิผลของวัคซีน และผลกระทบที่อาจจะเกิดขึ้นในภายหลังหากใช้วัคซีนที่ไม่มีแบบแผน หรือวางระบบร่วมกันในการติดตามตรวจสอบ
• ไม่เกี่ยวข้องใดๆ กับวัคซีนผลิตเฉพาะกลุ่ม (หรือ Lab-Made) ที่ใช้ในประเทศไทยทั้งสิ้น

หัวข้อที่นำเสนอ
1. แนวทางการป้องกันโรค ASF
2. ลักษณะที่สำคัญของไวรัส ASFV ต่อการพัฒนาวัคซีน
3. สถานการณ์การแพร่ระบาดของ ASFV ในแถบเอเชีย
4. ชนิดของวัคซีน ASF ที่กำลังเร่งพัฒนา
5. ขั้นตอนการทดสอบวัคซีน ASF ในปัจจุบัน
6. การเฝ้าระวังผลไม่พึงประสงค์ของวัคซีนเชื้อเป็น
7. ข้อสรุปเกี่ยวกับวัคซีน ASF

1. แนวทางการป้องกันโรค ASF

1. ระบบความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosecurity) และกำจัดเชื้อโรค

    - กำจัดไวรัสในสิ่งแวดล้อมสร้างสุกรติดเชื้อและกำจัดพาหะนำเชื้อโรค เพื่อป้องกันเชื้อเข้า-ออก ฟาร์ม

2. สร้างภูมิต้านทาน ด้วยวัคซีน
• ถ้ามีวัคซีนดี นอกจากวัคซีนจะต้องปลอดภัยแล้ว จะต้องลดการตายลดการแพร่เชื้อ

3. คัดเลือกพันธุ์สุกรที่มีภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติ
• เลือกสายพันธุ์สุกรที่ต้านทานโรค (Genetic Resistant)
• สังเกตจากหมูป่า ทำไมบางตัวทนต่อการเกิดโรค ติดเชื้อ ไม่ตายเดินไปแพร่โรคไปตามที่ต่างๆ

2. ลักษณะที่สำคัญของไวรัส ASFV

• มีขนาดใหญ่มากกว่าไวรัสทั่วไป (เส้นผ่าศูนยกลาง 200+ nm) แต่ก็ยังมองไม่เห็นได้ด้วยตาเปล่า จำเป็นต้องตรวจหาด้วยวิธีทางห้องปฏิบัติการ
• มีแมลงเป็นพาหะนำโรค ในส่วนอื่นๆ ทั่วโลกมีเห็บเป็นพาหะ ถ้าในบ้านเราก็น่าจะเป็นแมลงดูดเลือด
• มีเยื่อหุ้มเปลือกนอกหลายชั้น ทำให้ไวรัสทนทานในสิ่งแวดล้อม
• เป็นดีเอ็นเอ (double-stranded DNA) ไวรัส แต่ก็สามารถกลายพันธุ์ได้ แม้จะไม่มากเท่า RNA virus ก็ตาม
• DNA บรรจุยีนที่มีขนาด 170 to 194 kb encodes 150–167 proteins
• โปรตีนของไวรัส ทำปฏิกิริยากับร่างกาย/เข้าสู่ร่างกาย/เพิ่มจำนวน/ก่อโรค/กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน จึงเป็นเป้าหมายในการพัฒนาวัคซีน

การจําแนกไวรัส ASFV ณ ปัจจุบัน

8 ซีโรไทป์ (serotypes) = รูปร่างหน้าตา
โดยใช้ความแตกต่างของโปรตีน hemagglutinin CD2-like protein (CD2v) และ C-type lectin => รูปร่างหน้าตาไวรัส แตกต่างกันอย่างชัดเจน (no cross-react immunity)
24 genotypes = ลักษณะพันธุกรรมของแต่ละสายพันธุ์
ใช้ความแตกต่างของพันธุกรรม แค่เพียงในส่วนของลําดับนิวคลีโอไทด B646L ซึ่ง encode major capsid protein p72 เท่านั้น หากใช้ตําแหน่งอื่นๆ อาจแบ่งได้ มากกว่านี้ =>มีความหลากหลายและแตกต่างในแต่ละสายพันธุ์ แม้ว่า DNA virus จะ กลายพันธุ์ช้า

ไวรัสสายพันธุ์ลูกผสม (ASFV hybrid)
• เกิดได้อย่างแน่นอน
• ไม่มีใครรู้ได้ว่า Low virulence มาจากธรรมชาติ หรือวัคซีนไวรัสหลุดออกมาจาก การทดสอบ (Ambagala, 2024)??
• การทดสอบในแลบ พบว่าเกิดขึ้นได้ 1-2 % ภายใน 3 วันที่ใส่เชื้อ 2 สายพันธุ์ลงไป ในเซลล์ไลน์ (Dixon, 2024)
• ในธรรมชาติ เช่น ที่พบ genotype I/II hybrid ก่อโรครุนแรงในจีนและเวียดนาม ในปี 2566 และที่สำคัญคือ วัคซีนจาก genotype II เอาไม่อยู่ (Dixon, 2024)
• แล้วถ้าฉีดวัคซีนในสุกรที่ติดเชื้ออยู่แล้ว หรือ กรณีวัคซีนไวรัสคงอยู่ในร่างกายแล้ว ติดเชื้อตามมาในภายหลัง จะได้ไวรัสลูกผสม?

สายพันธุ์ ASFV ที่ระบาดในปัจจุบัน
• Georgia 2007 คือ สายพันธุ์ (strain) เริ่มต้น เมื่อนำมาพัฒนา วัคซีนจะใช้ชื่อย่อว่า G เช่น ASFV-G-ΔI177L เป็น genotype II
• ปัจจุบัน สายพันธุ์ที่กำลังระบาดทั่วโลก และพบมากที่สุดคือ genotype II (Ambagala, 2024) 2018 genotype II พบครั้งแรกในประเทศจีน 2564-2565 เป็น genotype I คล้ายกันกับ OURT88/3 และ NH/P68 (Dixon, 2024) 2562 พบในเวียดนาม ลาว เกาหลี อินโดนีเซีย เป็น genotype II
• ปี 2565 พบในไทย เป็น genotype II, serotype8 เช่นเดียวกันกับในจีน เวียดนาม และอินโดนีเซีย (Songkasupa, 2024) สรุปว่าไวรัสน่าจะมาจากที่เดียวกัน ส่วน variants ต่างๆ ในแต่ละประเทศ ศึกษากันคนละตำแหน่งของยีน และอาจแตกต่างยิบย่อยลงไปอีก เนื่องจากไวรัสมีวิวัฒนาการทางพันธุกรรมไปเรื่อยๆ
• ปี 2566 เกิดสายพันธุ์รุนแรง เป็นลูกผสม genotype I + Genotype II (genotype I/II hybrid) ในจีนและเวียดนาม (Ambagala, 2024)

4. ชนิดของวัคซีน ASF ที่กำลังเร่งพัฒนา

1) วัคซีนเชื้อตาย ->ไม่มีความคุ้มโรค
2) เชื้อเป็นแบบดั้งเดิม -> พบมีผลข้างเคียง หรือไม่คุ้มโรคเลย เพราะไวรัสแปรสภาพเกินที่จะกระตุ้นภูมิต่อไวรัสในฟาร์ม เนื่องด้วยยังไม่มีเซลล์ไลน์ (cell lines) ที่เหมาะสมกับ ASFV
3) เชื้อเป็นที่ทำมาจาก ASFV สายพันธุ์รุนแรงน้อยในธรรมชาติ นำมาใช้เป็นวัคซีน ยังพบมีผลข้างเคียง หรือไม่ค่อยคุ้มโรคข้ามสายพันธุ์
4) Sub-unit vac/Virus-vectored vaccines ทดลองทำวัคซีนทั้งแบบโปรตีน ชนิดเดียว และผสมหลายโปรตีน เช่น P30, p72, p54, CD2v
5) DNA /RNA /mRNA vaccines ยังไม่สามารถผลิตได้จนกว่าจะรู้ทุกหน้าที่ของยีนอย่างชัดเจน จึงจะเลือกยีนมาใช้ได้
6) เชื้อเป็น ตัดยีนรุนแรง ผลิตโดยวิธีทางพันธุวิศวกรรม ตัดยีนรุนแรงออกจากไวรัส ไวรัสยังคงมีชีวิตแต่ไม่ก่อโรค
• วิธีนี้ไม่ง่ายเหมือน AD ไวรัส ซึ่งตัดยีน TK ก็ปลอดภัยแล้ว และไม่มีอาการไข้ หรือ ป่วยในสุกรที่ได้รับวัคซีน
• ASFv ตัดยีนเดียวกันในไวรัสต่างสายพันธุ์ให้ผลแตกต่างกัน -> จำเป็นต้องศึกษาแต่ละสายพันธุ์
• จึงมีการทดสอบวัคซีนแต่ละสายพันธุ์ และการตัดยีนต่างๆ มากมายในขณะนี้ หลายประเทศกำลังมุ่งพัฒนาไปทางนี้

ขณะนี้มีการพัฒนาอะไรไปบ้างแล้ว

1. เซลล์ไลน์ที่ใช้ในการเพาะเชื้อหรือเพิ่มปริมาณไวรัส
1) Cell lines คือ เซลล์ที่เพิ่มจำนวนได้ในหลอดแก้ว และไม่ตาย จำเป็นต้องใช้ในการเพิ่มปริมาณไวรัส
2) เมื่อเลี้ยงไวรัสหลาย ๆ passages ในเซลล์ไลน์แล้วต้องทำให้ไวรัสอ่อนแรงลง แต่ไม่ทำให้ไวรัสหมดสภาพที่จะกระตุ้นภูมิคุ้มกัน วิธีนี้เรียกว่า Live attenuated vaccine (วัคซีนเชื้อเป็น)
3) กรณีเซลล์ไลน์ไม่เหมาะสม -> ASFV ปรับตัวโดยลดหรือเพิ่มการแสดงออกของยีน และผิดเพี้ยนจากเดิมมาก ->ไม่ได้ผล เช่น ASFV Georgia strain ผ่าน Vero cells ไม่มี protection ต่อสายพันธุ์ตั้งต้นที่นำมาใช้ในการผลิตวัคซีน
4) ล่าสุด ASFV-MEC-01 ของเกาหลีใต้ (Lee, 2024) เคลมว่าใช้ผลิตวัคซีนที่ปลอดภัยในสุกร 4-6 สัปดาห์ ไม่พบไวรัสวัคซีนในกระแสเลือด 28 dpi และ protection 100%
5) มีอีกหลายที่ที่ผลิตเซลล์ไลน์ที่เหมาะสมกับ ASFV ได้สำเร็จ เช่น ญี่ปุ่น (Masujin, 2024)

2. Naturally attenuated strains
1) ใช้สายพันธุ์ที่ไม่รุนแรงจากธรรมชาติ Lv17/WB/Rie1 (patented in Spain) มีลักษณะผิดเพี้ยนของ CD2v (EP402R) ผลข้างเคียง คือ ข้อบวมและมีรอยโรค => ติดเชื้อเรื้อรัง (Gallardo et al.,2019)

2) OURT88/3 วัคซีนกระตุ้นการหลั่ง IFN-gamma ของเซลล์ lymphocytes ใน สุกรที่ได้รับวัคซีน มีผลข้างเคียงจากวัคซีนสูงมาก fever, abortion, and chronic or persistent infections

3. Sub-unit vaccine (Protein vaccine)
1) สามารถสังเคราะห์ขึ้นในแลบได้ ทดสอบเพื่อองค์ความรู้เกี่ยวกับ หน้าที่ของโปรตีนแต่ละชนิด และหาชนิดที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันได้ดี
2) มีการศึกษาโปรตีนของ ASFv (p30, p54, p72, CD2v, EP153R, p12, D117L, pp62, etc.)

4. Gene deleted vaccine ทำให้ไวรัสอ่อนแรงลงด้วยการตัดเอายีนรุนแรง (virulence gene) ออก
1) ตัดยีน 9GL (B119L), UK (DP96R), CD2v (EP402R), DP148R, and different members of multigene families (MGF) (Teklue et al., 2020).
2) ตัดยีน (MGF360, MGF505) (O'Donnell et al., 2016; O'Donnell et al., 2017; Reis et al., 2016; Reis et al., 2017)
3) พัฒนาจนเป็นวัคซีนจำหน่ายในท้องตลาด Georgia ΔMGF360+MGF505
4) OURT88/3ΔI329L โดยตัดยีน ∆I329L ซึ่งกดการทำงาน ของระบบภูมิคุ้มกันแบบไม่จำเพาะของโฮสต์ (Reis et al., 2020)
5) BA71ΔCD2v (Monteagudo et al., 2017)
6) เมื่อตัดยีนตัวเดียวกันนี้ในไวรัสต่างสายพันธุ์ พบว่าการตัดยีน I329L เพียงตัวเดียว ไม่สามารถลดความรุนแรงของ virulent Georgia/2007 ได้ (Reis et al., 2020)
7) สำหรับสายพันธุ์ Georgia, full attenuation ต้องตัดยีน DP96R (UK) เพิ่มด้วย (O'Donnell et al., 2017)
=> การตัดยีนตัวเดียวกันใน ASFv ต่างสายพันธุ์ ให้ผลแตกต่างกัน ดังนั้นเราต้อง ศึกษาไวรัสในแต่ละพื้นที่เพื่อจะได้ออกแบบวัคซีนให้ตรงกันกับตัวที่ก่อโรคในฟาร์ม
8) HLJ/18-7GD =>ตัด 7 ยีน จาก highly virulent Chinese ASFv (Chen et al., 2020)
9) ตัดยีน MGF505-1R, MGF505-2R, MGF505-3R, MGF360-12L, MGF360-13L, MGF360-14L, and CD2v (EP402R) ระยะเวลาคุ้มโรคอยู่ได้ไม่นาน คุ้มโรคไม่ได้เมื่อ challenge ที่ 80 วัน ห่างจากวัคซีนเข็มที่ 2
10) ภายหลังฉีดวัคซีนหนึ่งเข็ม ด้วยวัคซีน OURT88/3 (natural attenuate) หรือ BeninΔMFG พบว่าสุกรที่ได้รับวัคซีนตายทั้งหมดเมื่อ challenge ด้วย Benin 97/1 strain ที่ 130 วันหลังจากฉีดวัคซีน (Sánchez-Cordón et al.,2020)
-=> คุ้มโรคได้ไม่นาน
11) ASFv-G-ΔI177 L ใช้สายพันธุ์ ASFv Georgia (Borca et al., 2020)
12) สุกรที่ได้รับวัคซีนมีอาการปกติจนถึง 28 วันของการศึกษา
13) ตรวจไม่พบไวรัสวัคซีนในร่างกาย พบเพียง DNA ของวัคซีนไวรัสเพียงปริมาณ เพียงเล็กน้อย ตลอดช่วงที่ทำการศึกษา
14) ไม่แพร่ (shedding) วัคซีนไวรัสให้แก่ sentinel animals
15) สุกรที่ได้รับวัคซีนสร้างแอนติบอดีต่อ ASFv
16) Protect against circulating Vietnamese field strain (Tran et al.2021)
17) พัฒนาต่อเป็น Oral nasal vaccine (Borca et al., 2021)

5. ขั้นตอนการทดสอบวัคซีน ASF เชื้อเป็นที่ตัดยีน

1) ความปลอดภัยระดับห้องปฏิบัติการ(Laboratory Test)
 ไม่มีเชื้อโรค/สารเคมีอื่นปนเปื้อน
 ต้องไม่กลับคืนเป็น Virulence Virus
 ต้องไม่สร้างยีนที่ตัดออก แล้วคืนสู่สภาพเดิม
2) ประสิทธิภาพ (Potency Test) เมื่อฉีดเชื้อพิษทับ
 ป้องกันการตาย การเกิดโรคที่รุนแรง และป้องกันรอยโรค
 ไวรัสไม่ก่อให้เกิด Viremia และไม่แพร่กระจายไปยังตัวที่ไม่ได้ฉีดวัคซีน
 ให้ความคุ้มโรคข้ามสายพันธุ์ได้
 มีระยะคุ้มโรคยาวนาน
3) ทดสอบในฟาร์ม (Field Test)
 ป้องกันการเกิดโรค ต่อสายพันธุ์ที่อยู่ในฟาร์มได้
 จะต้องไม่ไปแลก หรือ รับยีนรุนแรงกลับคืนมาจากธรรมชาติ โดยเฉพาะสุกรที่รับวัคซีนแล้วติดเชื้อ หรือ ติดเชื้อแล้วได้รับวัคซีนในภายหลัง
 ระยะคุ้มโรคยาวนาน
 สามารถฉีดให้แก่แม่สุกรอุ้มท้อง

วัคซีน ASFV ตัดยีน ที่กำลังใช้ในขณะนี้

 ASFV-G-ΔI177L ผ่าน Regulatory approval ของ USDA เมื่อ 25 เมษายน 2565
 2566 มีวัคซีน ขึ้นทะเบียนการค้าในเวียดนาม ดังนนี้
o ASFV-G-ΔI177L (NAVETCO-ASF2/DACOVAC-ASF2)
o ASFV-G- ΔMGF (AVAC ASF live)
o ASF-HV21 (HANVET ASF) Vietnam strain with 12 gene deletion
 2567 ฟิลิปปินส์ เปิดตัววัคซีน (AVAC?) ที่ควบคุมโดยรัฐบาลเป็นครั้งแรก ช่วงสิงหาคม-ตุลาคม 2567 ใช้แบบฉุกเฉินในบางพื้นที่ แล้วจะขยายไปยังฟาร์มเชิงพาณิชย์และฝูงสุกรทั่วประเทศ
**ของไทย ยังไม่ผ่าน potency test (Songkasupa, 2024)

การเฝ้าระวังผลไม่พึงประสงค์ของวัคซีนเชื้อเป็น

 ติดตามผลการใช้วัคซีนในฟาร์ม ในสุกรจำนวนมาก มากกว่าการวิจัย หรือสุกรช่วงอายุอื่นที่ไม่ได้ทำการทดสอบในขั้นตอนการวิจัย เช่น ในสุกรอุ้มท้อง
 การติดตามตรวจสอบสายพันธุ์ของไวรัสในภาคสนาม ทั้งก่อนและหลังจากการใช้วัคซีน**
 สำรวจการกลายพันธุ์ หรือไวรัส hybrid ระหว่างไวรัสวัคซีนกับเชื้อในธรรมชาติ
 มีโอกาสที่ gene deleted vaccine จะรับยีนที่ถูกตัด กลับคืนมาจากการผสม (recombination) กับไวรัสในธรรมชาติ?

ถอดบทเรียนจากวัคซีนเอ (นามสมมติ) ในฟาร์มที่เกิดโรค
(Credit: Dr. Hyunkyu Jeong ทั้งเคสและภาพ)
 ทำวัคซีนในฟาร์มขนาดใหญ่แห่งหนึ่ง ที่ไม่ใช่ประเทศไทย หรือเกาหลี
 สิงหาคม 2566 แม่พันธุ์ ไม่กินอาหาร ไข้สูง แท้ง (มีระยะแรกของการตั้งท้องร่วมด้วย) เลือดออกจมูก ถ่ายดำ ตาย 3-4 วันหลังแท้ง
 กันยายน 2566 สุกรขุนตาย มีอาการคล้าย APP ไม่ตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะ ให้ผลบวก ASFV 1/24 ตัว (test kit & Ct = 37)
 ตุลาคม 2566 ทดสอบวัคซีนในสุกรที่ ASFV & Antibody เป็นลบ จำนวน 200 ตัว อายุ 73 วัน (65 กก) ให้เชื้อพิษ 28 วัน หลังทำวัคซีน และดูต่อจนอายุ 152 วัน (65 กก) หรือ 50 วันหลังจาก challenge (ธันวาคม 2566)
หลังจากฉีดวัคซีน ไม่มีอาการป่วย
 มีไข้ต่ำ (40-40.5 C) ไปจนถึง 28 dpv
 กินลดลง บางตัวไอ กระเผลก (1 ตัว)
 viremia 7-28 dpv**
 Nasal swab บวก @ 14 dpv** แต่ rectal swab ลบ
 Antibody 10% บวก @ 7 dpv, 100% บวก @ 14-28 dpv
 หลังทำวัคซีน สุกรตายไป 1 ตัว (14 dpv) อีกตัว กระโดดออกคอก เหลือสุกร 198 ตัว
 เมื่อครบ 28 วัน แบ่งสุกรออกเป็น 2 กลุ่ม 1) 10 ตัว ให้เชื้อโดยใช้เลือดจากแม่สุกร ป่วย 4 ซีซี ผสมอาหารให้กิน กลุ่ม 2) 188 ตัว ไม่ได้ challenge

กลุ่มที่ 1 - challenge (n =10)
• ตาย 3 ตัว @ 16 dpi, 27 dpi, 35 dpi
• ถ้าเป็นการทดลอง ก็จะสรุปว่ากันตายได้ 7/10 ตัว (30%)

กลุ่มที่ 2 - no challenge (n= 188)
• ไม่กินอาหาร ไอ หายใจกระแทก ไข้สูง ท้องเสีย ปื้นเลือดตามผิวหนัง
• ตาย 97/188 (51.6%) ตั้งแต่ 7 วันแรกที่ย้ายมาเข้าคอกใหม่ แล้วเชื้อมาจาก ที่ไหน? มีอยู่แล้วในฟาร์ม
• High viremia (Ct = 18.5) นั่นคือปริมาณไวรัสสูงมาก
PIC 6 Slide 30

ข้อสรุปเกี่ยวกับวัคซีน ASF
• ยังไม่มีวัคซีนที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม แม้ว่าจะผ่าน Potency test จาก การวิจัยแล้ว
• มีผลข้างเคียง มีวัคซีนไวรัสในกระแสเลือด และสิ่งคัดหลั่งจากจมูก
• พบไวรัส ASFV ที่ก่อโรคในฟาร์ที่มีรูปแบบตัดยีน คล้ายกับ gene deleted ASFV vaccine -> วัคซีนไวรัส แพร่กระจายและกลายเป็นร้ายแรง?
• วัคซีน ตามไม่ทัน และเอา hybrid ASFV ไม่อยู่
ประเทศที่ขึ้นทะเบียนวัคซีน ASF ไปแล้ว ได้แก่ จีน (?) เวียดนาม ฟิลิปปินส์
-> คำถามคือ วัคซีนไวรัส หลุดเข้าธรรมชาต จะจับมันออกยังไง

เอาไงดี กับแต่ละทางเลือก ในขณะที่วัคซีนยังให้ผลไม่แน่นอน

ก.ปลอดโรค ปลอดเชื้อ ยั่งยืน?
• ไม่ใช้วัคซีน ->สุกรทุกตัวไวต่อการติดเชื้อ เกิดโรคตายเกลี้ยง
• กำจัดสุกรทุกตัวที่ติดเชื้อ ->เราตรวจสอบและคัดออกได้ไวแค่ไหน
• ควบคุมพาหะนำเชื้อที่จะมาสู่สกร->เราต้องต่อสู้กับศัตรูที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า (Biosecurity ทำได้ดีแค่ไหน)
• สภาพแวดล้อม -> ฟาร์มใกล้เคียงเสี่ยงแคไหน
ข. อยู่ร่วมโรค ส่วนใหญ่มักจะคิดถึงวัคซีน
• ถ้าใช้วัคซีน -> แต่ยังไม่ค่อยคุ้มโรค เสี่ยงต่อการเกิดไวรัสสายพันธุ์ใหม่ๆ
• ต้องร่วมกันคิด ใช้ รายงานโรค และติดตามการใช้ อย่างเป็นระบบ***