Prosjektnummer
901564
Samspill mellom lakselus og laks (ModuLus)
-
Populærformidling: Skottelusen – en kilde til viktig kunnskap, men også en mulig fremtidig trussel
NFExpert nr. 1-2020. Av Aina-Cathrine Øvergård (SLRC, Institutt for Biovitenskap, Universitetet i Bergen (UiB)) og Lars Are Hamre (SLRC, Institutt for Biovitenskap, UiB).
For å verne om de ville bestandene av laksefisk, har myndighetene fastsatt grenser for hva som er lovlig smittebelastning med lakselus i oppdrett av atlantisk laks og regnbueørret. Å holde seg under denne grensen er i dag hovedutfordringen til laksenæringen, og utgjør en begrensende faktor for videre vekst. Dette grunnet en høy forekomst av resistens mot legemidler til avlusing, samt en økt motstand mot bruk av disse avlusningsmidlene. Begrensingene i anvendelsen av medisinsk avlusing har dermed ført til økt bruk av mekaniske avlusningsmetoder, rensefisk og installasjoner som skal hindre lusepåslag. Mange har hatt suksess ved å anvende én eller flere av disse tiltakene, men det er imidlertid en del problemer knyttet til bruken av disse. Her kan nevnes økt stress og dødelighet ved trengning av laksen under mekaniske behandlinger samt etiske betenkeligheter ved bruk av rensefisk. Det er dermed et stort behov for nye og bedre tiltak mot lakselus som treffsikre vaksiner, funksjonelt fôr som styrker laksens immunforsvar og utvikling av resistent laks gjennom avl eller genteknologiske metoder som CRISPR.
For å skape innovasjon innen slike bekjempelsesstrategier, er det imidlertid viktig å øke vår grunnleggende forståelse av vert–parasitt-interaksjonen i samspillet mellom laks og lakselus. Det er mye som tyder på at laks har en iboende resistensmekanisme mot lakselus, men at denne blir dempet/modulert av kjertelsekret fra lakselusen. Ved å identifisere disse immunmodulatoriske faktorene, og få kunnskap om deres virkningsmekanisme, kan man bane vei for nye og effektive metoder for å håndtere lakselusproblemet.
Arbeidet i ModuLus bygger på kunnskap som er etablert i Sea Lice Research Centre (SLRC), Senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI) 2012–2019.
For å skape innovasjon innen slike bekjempelsesstrategier, er det imidlertid viktig å øke vår grunnleggende forståelse av vert–parasitt-interaksjonen i samspillet mellom laks og lakselus. Det er mye som tyder på at laks har en iboende resistensmekanisme mot lakselus, men at denne blir dempet/modulert av kjertelsekret fra lakselusen. Ved å identifisere disse immunmodulatoriske faktorene, og få kunnskap om deres virkningsmekanisme, kan man bane vei for nye og effektive metoder for å håndtere lakselusproblemet.
Arbeidet i ModuLus bygger på kunnskap som er etablert i Sea Lice Research Centre (SLRC), Senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI) 2012–2019.
Hovedmål
Å øke forståelsen av samspillet mellom lakselus som parasitt, og laks som vert (parasitt–vert-interaksjonen). Målene blir arbeidet med under tre hovedområder:
Delmål
Lakselusens eksokrine kjertler
• Å identifisere og karakterisere proteiner som er viktig i lakselus-laks interaksjonen.
• Å kartlegge gener hos laks som blir regulert av lakselusens spyttkjertelproteiner.
• Å forsøke å identifisere hvilke immunceller lakselusens kjertelproteiner modulerer.
• Å påvise hva som aktiverer produksjonen av lakselusens spytt.
Sammenligning av laksespesialisten (lakselusen) med generalisten (skottelus)
• Å identifisere parasittære vertstilpasningsstrategier hos lakselus ved å sammenligne lakselusens eksokrine kjertler og deres sekreter med skottelusens.
• Å avklare hvorvidt lakselus gjør laksen mer mottagelig for skottelus.
Nedbrytning av laksens immunkomponenter i lakselusens tarm
• Å utrede hvor lenge immunkomponenter og immunceller i laksens blod er funkjsjonelle i lusens tarm.
• Å identifisere den optimale type vaksinekandidat i lusens tarm; strukturelle eller funksjonelle.
Å øke forståelsen av samspillet mellom lakselus som parasitt, og laks som vert (parasitt–vert-interaksjonen). Målene blir arbeidet med under tre hovedområder:
Delmål
Lakselusens eksokrine kjertler
• Å identifisere og karakterisere proteiner som er viktig i lakselus-laks interaksjonen.
• Å kartlegge gener hos laks som blir regulert av lakselusens spyttkjertelproteiner.
• Å forsøke å identifisere hvilke immunceller lakselusens kjertelproteiner modulerer.
• Å påvise hva som aktiverer produksjonen av lakselusens spytt.
Sammenligning av laksespesialisten (lakselusen) med generalisten (skottelus)
• Å identifisere parasittære vertstilpasningsstrategier hos lakselus ved å sammenligne lakselusens eksokrine kjertler og deres sekreter med skottelusens.
• Å avklare hvorvidt lakselus gjør laksen mer mottagelig for skottelus.
Nedbrytning av laksens immunkomponenter i lakselusens tarm
• Å utrede hvor lenge immunkomponenter og immunceller i laksens blod er funkjsjonelle i lusens tarm.
• Å identifisere den optimale type vaksinekandidat i lusens tarm; strukturelle eller funksjonelle.
Prosjektet vil gi grunnleggende kunnskap om samspillet mellom lakselus og laks (parasitt–vert-interaksjonen), og dermed bidra til å legge grunnlag for utvikling av nye bekjempelsesmetoder. Prosjektet kan frembringe nye, lovende vaksinekandidater, samt identifisere hvilke egenskaper virkestoffer i funksjonelt fôr må inneha. Utvikling av en luseresistent laks er teknologisk mulig (CRISPR), og vil kunne være avgjørende i kampen mot lus. En forutsetning for å lage en resistent laks er å identifisere hvilke egenskaper/faktorer hos verten som må endres for at fisken skal bli resistent.
Prosjektet vil anvende skottelusen i komparative studier for å øke forståelsen av laks–lakselus-interaksjonen, men indirekte vil skottelusens egen strategi for å parasittere laksen også bli belyst. Slik kunnskap vil kunne bidra til å avdekke skottelusvaksinekandidater, i tillegg til potensielt å identifisere kandidater felles for begge luseartene. Nye bekjempelsesmetoder for skottelus vil dessuten kunne minke bruken av lusemiddelet Slice.
Prosjektet vil anvende skottelusen i komparative studier for å øke forståelsen av laks–lakselus-interaksjonen, men indirekte vil skottelusens egen strategi for å parasittere laksen også bli belyst. Slik kunnskap vil kunne bidra til å avdekke skottelusvaksinekandidater, i tillegg til potensielt å identifisere kandidater felles for begge luseartene. Nye bekjempelsesmetoder for skottelus vil dessuten kunne minke bruken av lusemiddelet Slice.
Prosjektet er inndelt i tre arbeidspakker (AP-er) med hver sine delmål, som alle har fokus på samspillet mellom lakselus og vert. Det vil benyttes metoder som RNA-sekvensering (RNAsec), RNA-interferens (RNAi) og cellesortering og mange andre metoder, avhengig av funn og behov som fremkommer underveis.
AP1: Lakselusens eksokrine kjertler
Her er det et mål å identifisere og karakterisere proteiner som er viktig i lakselus–laks-interaksjonen, kartlegge gener hos laks som blir regulert av lakselusens spyttkjertelproteiner og forsøke å identifisere hvilke immunceller lakselusens kjertelproteiner modulerer. Man vil også ta sikte på å påvise hva som aktiverer produksjonen av lakselusens spytt.
AP2: Sammenligning av lakse-spesialisten (lakselusen) med generalisten (skottelus)
Her vil man forsøke å identifisere parasittære vertstilpasningsstrategier hos lakselus ved å sammenligne lakselusens eksokrine kjertler og deres sekreter med skottelusens, samt avklare hvorvidt lakselus gjør laksen mer mottagelig for skottelus.
AP3: Nedbrytning av laksens immunkomponenter i lakselusens tarm.
Det vil utredes hvor lenge immunkomponenter og immunceller i laksens blod er funksjonelle i lusens tarm, for så å kunne identifisere den optimale type vaksinekandidat i lusens tarm; strukturelle eller funksjonelle.
Prosjektorganisering
Prosjektet vil hovedsakelig bli gjennomført ved Universitetet i Bergen. Ansvarlig organisasjon for prosjektet vil være forskergruppen SLRC ved Institutt for biovitenskap (BIO), Universitetet i Bergen (UiB). Det vil være tett samarbeid med forskningsgruppen Fiskeimmunologi ved BIO samt Institutt for informatikk ved UiB. I tillegg til UiB vil NORCE og Københavns Universitet (DK) være involvert.
Det er også etablert en forskningsreferansegruppe til prosjektet ved UiB i samarbeid med Havforskningsinstituttet sitt prosjekt “Effekter av infestasjonsparametere på interaksjonen mellom laks og lakselus (INFEST)” (FHF-901565).
AP1: Lakselusens eksokrine kjertler
Her er det et mål å identifisere og karakterisere proteiner som er viktig i lakselus–laks-interaksjonen, kartlegge gener hos laks som blir regulert av lakselusens spyttkjertelproteiner og forsøke å identifisere hvilke immunceller lakselusens kjertelproteiner modulerer. Man vil også ta sikte på å påvise hva som aktiverer produksjonen av lakselusens spytt.
AP2: Sammenligning av lakse-spesialisten (lakselusen) med generalisten (skottelus)
Her vil man forsøke å identifisere parasittære vertstilpasningsstrategier hos lakselus ved å sammenligne lakselusens eksokrine kjertler og deres sekreter med skottelusens, samt avklare hvorvidt lakselus gjør laksen mer mottagelig for skottelus.
AP3: Nedbrytning av laksens immunkomponenter i lakselusens tarm.
Det vil utredes hvor lenge immunkomponenter og immunceller i laksens blod er funksjonelle i lusens tarm, for så å kunne identifisere den optimale type vaksinekandidat i lusens tarm; strukturelle eller funksjonelle.
Prosjektorganisering
Prosjektet vil hovedsakelig bli gjennomført ved Universitetet i Bergen. Ansvarlig organisasjon for prosjektet vil være forskergruppen SLRC ved Institutt for biovitenskap (BIO), Universitetet i Bergen (UiB). Det vil være tett samarbeid med forskningsgruppen Fiskeimmunologi ved BIO samt Institutt for informatikk ved UiB. I tillegg til UiB vil NORCE og Københavns Universitet (DK) være involvert.
Det er også etablert en forskningsreferansegruppe til prosjektet ved UiB i samarbeid med Havforskningsinstituttet sitt prosjekt “Effekter av infestasjonsparametere på interaksjonen mellom laks og lakselus (INFEST)” (FHF-901565).
Resultater vil bli formidlet ved nasjonale konferanser som Lusekonferansen, Frisk Fisk, Havbrukskonferansen, og internasjonale konferanser som Sealice 2020 og 15th Congress of the International Society for Developmental and Comparative Immunology (ISDCI).
Populærvitenskapelig resultatsammendrag vil bli publisert i fagtidsskrifter ved prosjektets slutt slik at resultatene blir gjort tilgjengelig for oppdrettere, fiskehelsepersonell og forvaltning.
Prosjektet har potensiale til å generere data til minimum 7 vitenskapelige artikler, hvorav én er tenkt som en oversiktsartikkel hvor kunnskapen frembragt gjennom hele prosjektet blir oppsummert sammen med annen kunnskap om lakselusens interaksjon med laks. Vitenskapelige artikler vil bli publisert i relevante internasjonale tidsskrifter med fagfellevurdering. Resultater vil kun bli publisert i tidsskrifter med mulighet for fri tilgang.
Populærvitenskapelig resultatsammendrag vil bli publisert i fagtidsskrifter ved prosjektets slutt slik at resultatene blir gjort tilgjengelig for oppdrettere, fiskehelsepersonell og forvaltning.
Prosjektet har potensiale til å generere data til minimum 7 vitenskapelige artikler, hvorav én er tenkt som en oversiktsartikkel hvor kunnskapen frembragt gjennom hele prosjektet blir oppsummert sammen med annen kunnskap om lakselusens interaksjon med laks. Vitenskapelige artikler vil bli publisert i relevante internasjonale tidsskrifter med fagfellevurdering. Resultater vil kun bli publisert i tidsskrifter med mulighet for fri tilgang.