Ved tusenårsskiftet var det ein boom i oppdrettsnæringa for torsk her i landet. Talet på anlegg auka. Dei største entusiastane såg for seg at torsken skulle bli om ikkje den nye olja, så i alle fall den nye laksen.
Men så dukka det opp vanskar knytt til avl og rømingar, og eit villtorskefiske som hadde ein god periode la press på prisane. Ikkje minst vart oppdrettstorsken råka av sjukdommen francisellose.
Francisellose i torsk vert forårsaka av bakterien F. noatunensis. Denne bakterie-slekta omfattar fleire sjukdomsframkallande artar, mellom anna F. tularensis, som kan gje harepest hjå menneske, fortel veterinær Elisabeth O. Lampe.
– Studiar av genmodifiserte bakteriar kan avdekkja kva for gen som er viktige for at bakterien kan gje sjukdom, seier Elisabeth Opsjøn Lampe.(Foto: Torstein Helleve / UiO)
Bakterien formeirar seg i makrofagane
Til dagleg arbeidar ho ved Folkehelseinstituttet. Ho har forska på bakterien F. noatunensis i arbeidet med doktorgraden ved Farmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo.
– Francisellose hjå torsk er vanskeleg å oppdaga, fordi fisken viser få ytre symptom. Men når fisken vert opna, finn vi lyse betennelsesknutar i mange av dei indre organa og i muskulaturen, fortel Lampe.
Ein del av immunsystemet hjå blant anna torsk og menneske er makrofagar. Det er ein type kvite blodceller som angrip og et bakteriar og anna gruff i kroppen. Då skulle ein tru at angriparar som F. noatunensis ville gjera det dei kunne for å unngå desse vaktbikkjene.
– Men for F. noatunensis er makrofagane sitt angrep ikkje noko problem. Han infiserer makrofagane og formeirar seg der. Derfrå spreier han seg til andre celler, seier Lampe.
Dyrka fram mutantar
– Når bakterien er kome inn i cellene i kroppen, er dei vanskelegare for immunforsvaret å oppdaga og eliminera. Vi har heller ikkje antibiotika som eignar seg til behandling av sjukdommen hjå torsk. Derfor leitar vi etter ein vaksinemetode som kan beskytta torsken mot sjukdom.
Det er gjort ein del forsking på å manipulera gena hjå slektningen som forårsakar harepest hjå menneske. Mellom anna har ein identifisert viktige gen som, når ein fjernar dei, svekkjer bakterien sin evne til å gje sjukdom.
To av desse gena heiter iglC og clpB. Lampe dyrka fram to mutantar av F. noatunensis med kvart sitt av desse to gena fjernet frå genomet.
Etisk aspekt ved å påføra sjukdom
I forsking er det ikkje uvanleg å testa slike mutantar av sjukdomsframkallande bakteriar i godt etablerte modellorganismar. Så går ein vidare med dei mest lovande mutantane og studerer dei i arten som vanlegvis vert ramma av sjukdommen.
Mutantane vart testa i amøbar og sebrafisk, fortel Lampe. Torsken vekst sakte og er ikkje så eigna som forsøksdyr så tidleg i prosessen med kartlegging av mutantane.
– Det kan ta tid før infisert fisk utviklar francisellose, og ein har få analysemetodar tilpassa arten, seier ho.
Å påføra dyr sjukdom har eit etisk aspekt. Å redusera mengda av slike forsøk så mykje som råd, er nok ein grunn til at mange forskarar prøver å finna alternativ og bruka modellorganismar.
Amøben eignar seg godt for vidare forsking
Annonse
Ein amøbe det er forska mykje på, heiter Dictyostelium discoideum. Her er det eit godt internasjonalt miljø som opent utvekslar erfaringar og forskingsmateriale.
– Amøbar et bakteriar for næring, slik makrofagar et bakteriar for å fjerna dei frå kroppen hjå meir komplekse dyr. I tillegg er dei enklare organismar som kan være lettare å genmanipulera, fortel Lampe.
– Eg har gjort forsøk med D. discoideum og F. noatunensis, både muterte og normale. Vi ser at bakteriar der iglC er fjerna følgjer den normale nedbrytingsprosessen i amøben før han spyttar dei ut.
– Den normale varianten klarar derimot å sleppa unna og formeira seg inne i amøben, slik han òg gjer i makrofagar. Det viser at D. discoideum eignar seg godt for vidare forsking på F. noatunensis.
Bakteriemengda i organa gjekk ned
I forsøka med vaksen sebrafisk testa Lampe først to ulike dosar med genmanipulerte F. noatunensis. Høg dose utløyste ein immunrespons hjå fisken, men så kraftig at fisken ikkje tolte det. Med låg dose fekk fisken få og forbigåande reaksjonar etter infeksjonen.
Etter 28 dagar gav ho dei så ein dose umanipulerte F. noatunensis som vanlegvis ville ha gjeve sjukdom.
– Fiskane som hadde blitt utsett for genmanipulerte F. noatunensis, hadde ein liten dødelegheit dei fyrste dagane. Men det flata fort ut for begge mutanttypane. Vi såg òg at bakteriemengda i organa til fisken gjekk ned over tid, som tyder på at immunforsvaret fungerte, forklarar Lampe.
– Fisk som ikkje hadde blitt eksponerte for genmanipulerte bakteriar, hadde større dødelegheit, som heller ikkje flata ut.
Gen som er viktige for bakterien
Resultata talar dermed for at dei manipulerte bakteriane gjev ein beskyttande immunreaksjon hjå sebrafisk, men mykje står att før ein eventuell vaksine kjem på marknaden.
– Dei genmodifiserte bakterievariantane må jo blant anna testast på torsk, og det vil ta mykje lenger tid og koste mykje meir enn å testa på sebrafisk, seier Lampe.
Annonse
– Vidare er det eit strengt regelverk for bruk av genmodifiserte organismar i Noreg. Det er heller ikkje sannsynleg at ein levande, svekka vaksine som er basert på berre eitt modifisert gen i bakterien kan bli lansert kommersielt. Likevel kan studiar av genmodifiserte bakteriar avdekkja kva for gen som er viktige for at bakterien kan gje sjukdom og kva slags immunrespons som er beskyttande for fisken.
Referanse:
Elisabeth Opsjøn Lampe: The fish pathogen Francisella noatunensis subsp noatunensis: virulence factor characterization and vaccine development. Doktorgradsavhandling, UiO, 2022. (Nettside om disputas)
