Torsken har unikt immunforsvar

Torsken har et helt unikt immunforsvar. Oppsiktsvekkende resultater av genkartlegging kan få stor betydning.

Publisert
Torsken har et helt unikt immunforsvar, viser genkartlegging. Det kan gi ny kunnskap også om menneskekroppens evne til å takle sykdommer. Bilde fra et akvarium. (Foto: Colourbox)
Torsken har et helt unikt immunforsvar, viser genkartlegging. Det kan gi ny kunnskap også om menneskekroppens evne til å takle sykdommer. Bilde fra et akvarium. (Foto: Colourbox)

Den første kartleggingen av torskens samlede gener viser at den har et helt særegent immunforsvar, som man ikke kjenner fra noen andre dyr.

På kort sikt kan de nye funnene bety mye for utvikling av et mer effektivt torskeoppdrett. Men torskens spesielle løsning er også interessant i forhold til svikt i immunforsvaret hos mennesker.

Kartleggingen av arvematerialet, genomet, til torsken er en av de mest omfattende forskningsdugnadene som er gjennomført av norske biologer.

Resultatene presenteres i dag i det prestisjetunge tidsskriftet Nature, og vil etter alt å dømme få stor oppmerksomhet internasjonalt.

Blant funnene de førtitalls forskerne legger fram, er påvisningen av at torsken har et immunforsvar som er satt opp på annen måte enn hos noen andre dyr man kjenner til.

Torsken mangler MHC II-gener, som fungerer som varslere for kroppens immunforsvar. Disse molekylene varsler kroppen om fremmede bakterier, sopp og parasitter.

Også andre gener knyttet til immunforsvaret mangler hos torsken.

Overrasket

Siden torsken likevel lever bra og sammen med sine slektninger har spredd seg over store havområder på den nordlige halvkule, må den ha utviklet alternative måter å forsvare seg mot sykdom på.

- Torsken skulle ut fra eksisterende teorier om immunsystemet ikke være i stand å forsvare seg mot bakterier og infeksjoner utenfra, sier professor Kjetill S. Jakobsen ved Centre for Ecological and Evolutionary Syntehesis (CEES) ved Universitetet i Oslo til forskning.no.

- Den har åpenbart løst dette på en annen måte, legger han til.

Jakobsen sier at torsken har et stort antall kopier av gener knyttet til en annen komponent av immunforsvaret, ti ganger høyere enn andre fisk eller mennesker.

Disse genene kan ha fått en annen funksjon hos torsken, og dette kan være den kompenserende faktoren som gjør at den holder seg frisk og tallrik i mange havområder.

Professor Kjetill S. Jakobsen med (deler av) hoved"personen" i nevene, og forskerteamet bak. (Foto: Olav Heggø)
Professor Kjetill S. Jakobsen med (deler av) hoved"personen" i nevene, og forskerteamet bak. (Foto: Olav Heggø)


Ukjent

De antatt kompenserende genene er funnet i det man kaller MHC I-komplekset. Om forskerne har rett, kan immunforsvaret hos torsken trigges på måter som vi i dag ikke har kjent til.

- Dette gir en mulighet for å tenke annerledes i forhold til hvordan dyr og mennesker kan regulere immunforsvaret sitt. Derfor er medisinen også veldig interessert i dette, sier Jakobsen.

Grunnleggende deler av immunforsvaret hos fisk er det samme som hos andre dyr, mennesker inkludert.

Videre forskning på dette feltet kan derfor gi helt ny kunnskap om hvordan dyr og mennesker forsvarer seg mot sykdom.

Funnene kan få betydning for forståelse av såkalte autoimmune lidelser som MS, leddgikt og diabetes.

Først ute

Den norske kartleggingen av torsken er verdens første kartlegging av genene til en kommersielt viktig fiskeart.

Forskere fra fem norske universiteter og flere frittstående forskningsinstitutter har deltatt, i tillegg til kollegaer i USA, Storbritannia og Tyskland.

Kartleggingen er basert på et individ av torsk fra Barentshavet, på fagspråket kalt nordøstarktisk torsk.

For å forsikre seg om at funnene ikke bare er begrenset til denne bestanden, har de også undersøkt torsk fra Skagerrak, Østersjøen og fra flere fjorder. Disse hadde samme genmangel knyttet til immunforsvaret.

Forskerne har undersøkt flere av torskens slektninger, og det ser ut som om de samme genene også mangler hos andre torskefisk, det være seg lake i Mjøsa eller hyse i Nordsjøen.

Ur-torsken mistet gener

Torskefisk har en vid utbredelse og omfatter stillehavstorsk i Stillehavet, polartorsk oppe under polisen og kolmule ute i Atlanterhavet.

Evolusjonsmessig må mangelen på MHC II-genene antagelig spores tilbake til en ur-torsk som kan ha levd millioner av år tilbake i tid.

Denne fisken kan ha levd under helt spesielle forhold som har forårsaket tapet av MHC II og det høye kopitallet av MHC I, spekulerer Jakobsen.

Den nye kunnskapen om torskens immunforsvar kan være gull verdt for norsk oppdrettsnæring, som tross stor forskningsinnsats ikke har lykkes med å utvikle torskeoppdrett til å bli en økonomisk bærekraftig næring.

En av utfordringene er store sykdomsproblemer hos torsk i oppdrett.

- Disse funnene kan sannsynligvis brukes til å lage en vaksinestrategi som er mer tilpasset torskens immunsystem, sier Jakobsen, som er en av de mange forskerne bak studien.

Tilpasser seg

Kartleggingen av torskegenomet er finansiert gjennom Norges forskningsråd. Resultatene legges åpent ut for alle forskere i hele verden.

Hoveddelen av arbeidet var sluttført i fjor, men den vitenskapelige publiseringen kommer altså først nå.

Ved siden av kunnskap om immunforsvaret gir kartleggingen mye ny kunnskap om hvordan ulike varianter av atlantisk torsk tilpasser seg ulike havtemperaturer, noe som er en kritisk faktor for de ulike bestandene.

Mens torsken i Barentshavet nå nærmer seg en historisk topp er mange andre torskebestander i Nord-Atlanteren i krise.

Norsk kysttorsk er truet av kraftig nedgang i bestandene. (Foto: Colourbox)
Norsk kysttorsk er truet av kraftig nedgang i bestandene. (Foto: Colourbox)


I Norge er det særlig bestandene av kysttorsk som er truet. Den nye kartleggingen av torskegenene kan bidra til å utvikle mer effektive verktøy for å identifisere og verne disse bestandene.

- Bør bli ledende

Det kan ligge store oppgaver i å få mer kunnskap om de ulike bestandene av torsk, og også en kartlegging av genene til torskens slektninger.

- Norge bør ta et løft og ta ledelsen i marin genforskning, mener Jakobsen.

Han minner om at Norge også har en ledende rolle i forhold til det pågående internasjonale samarbeidet om kartleggingen av laksens genom.

- Nå er vi en posisjon hvor vi synes internasjonalt, sier Jakobsen.
 

Etter fullføringen av lakse- og torskegenomet er det imidlertid ingen prosjekter av samme omfang på gang.

Seniorrådgiver Monica Bergem i Norges forskningsråd sier at marin bioteknologi likevel vil spille en viktig rolle når Forskningsrådets nye satsing på bioteknologi starter fra årsskiftet.

Bergem sier at ballen nå ikke minst ligger hos oppdrettssnæringa:

- Oppdrettsnæringa må ta til seg forskningsresultatene som nå ligger der, og utnytte disse i videre forskning for å få ut det fulle potensialet som ligger i å ha detaljert kjennskap til fiskens gener.

Referanse:

Bastiaan Star et.al., ”The genome sequence of Atlantic cod reveals a unique immune system,” Nature 10. august 2011.

 

Det er gjort mindre endringer i innholdet i artikkelen kl. 10.00 torsdag 11.08.2011.