DNA-vaksine er ei ny type vaksine som gjer det mogeleg å nedkjempe sjukdomar. Men kva skjer med DNA-vaksinemolekylet når det sprøytast inn i torsk og laks?
DNA-vaksinen gjer det mogeleg å bekjempe sjukdommar ein tidlegare ikkje har kunna behandle med tradisjonelle vaksiner.
- Dette er spesielt nyttig sidan virus-sjukdommar, som det ikkje finst god behandling mot per dags dato, er ei utfordring for oppdrettsnæringa i dag, seier Tom Christian Tonheim ved Institutt for marin bioteknologi ved Noregs fiskerihøgskule, Universitetet i Tromsø .
Kun ein liten del vert nytta
- Ei DNA-vaksine vert vanlegvis gjeven til fisken via eit sprøytestikk i rygg-muskulaturen, forklarer Tonheim. DNA-vaksina vert så teken opp av fisken sine egne celler, der dei produserer eit protein, tildømes eit virus-protein, som DNA-vaksina kodar for.
Fisken sitt immunsystem reagerer på dette virus-proteinet og opparbeidar til slutt ein beskyttelse mot dette proteinet. Slik blir fisken immun mot virus-sjukdomen DNA-vaksina er retta mot. Førebels er DNA-vaksinering kun tillate for behandling av ein alvorleg virussjukdom på laksefisk i Kanada, legger fiskehelsebiologen til.
"Tom Christian Tonheim."
Tidlegare studie av DNA-vaksiner på fisk omfattar i all hovudsak beskyttelse mot sjukdommar, medan lite er kjent om skjebnen til sjølve DNA-vaksinemolekylet.
- Eg viser i avhandlinga “Parenterally delivered plasmid DNA in Atlantic salmon and Atlantic cod - distribution, uptake and persistence” at kun ein liten del av den DNA-vaksina som vert gjeven til fisken, vert nytta til å produsere “vaksine-proteinet”.
Redusert effekt
I laks og torsk skjer produksjonen av “vaksine-proteinet” kun i muskel-området der vaksina er tilført fisken. Mesteparten av DNA-vaksina forsvinn frå muskelen og vert teken opp av spesielle celler, i laksen si nyre og hjartet til torsken. Desse cellene bryt ned DNA-vaksinemolekyla utan å tillate produksjon av “vaksine-proteinet”.
Tonheim har i sitt arbeid kartlagd prosessar i laks og torsk som er med på å redusere effekten av den tilførte DNA-vaksina. Denne kunnskapen kan seinare nyttast til å forbetre effektiviteten av DNA-vaksiner.
- DNA-vaksina er funksjonell i minst 17 månader i laks. Dette kan vere viktig for å oppretthalde god og langvarig beskyttelse av DNA-vaksina, sluttar den nybakte doktoranden.
1) Cellekjerne. 2) mRNA transkript bestående av virusspesifikke gener som koder for sykdomsbeskyttende antigener (f.eks proteiner). 3) Transkribering av gener ut fra kodene i DNA vaksinen (bakterielt plasmid DNA). 4) Endoplasmatisk retikulum hvor det fremmede proteinet syntetiseres. 5) Proteiner overføres fra 4) i intakt form eller som nedbrutt til peptider som kan “monteres” til et såkalt MHC molekyl i Golgi apparatet. 6) MHC med fremmed peptid fraktes til celleoverflaten hvor dette komplekset blir sett av antivirale celler DNA vaksinasjon medfører dermed en aktivering av immunsystemet som gjør verten i stand til å utslette virusinfiserte celler (=virusfabrikker) som igjen terminerer replikasjonsmulighetene for viruset. Det dannes i tillegg “huske-T celler” som er programmert til å gjenkjenne de fremmede peptidene og som responderer meget hurtig ved neste infeksjon. I fisk vil det meste av injisert DNA vaksine brytes ned i nyre hos laks og i hjerte hos torsk. Imidlertid vil en liten del DNA vaksine motstå degradering og kunne gi opphav til immunresponser som er beskyttende for fisk når det bli infisert med f.eks virus som innehar samme antigen (protein) som det DNA vaksinen koder for.
