Bruken av antibiotika i den norske oppdrettsnæringen har sunket fra ca. 50 tonn i året tidlig på 1990-tallet til nesten ingenting i dag, til tross for at produksjonen er omtrent tidoblet i den samme perioden. Men det betyr ikke at alle problemer er løst, for antibiotika beskytter bare mot bakterier. Derfor er virusinfeksjoner fortsatt et stort problem i oppdrettsnæringen.
Så sent som i januar 2016 ble all oppdrettslaksen i Lofoten slaktet eller fjernet etter et stort utbrudd av den influensa-liknende virussykdommen ILA (infeksiøs lakseanemi).
Utbruddet i Lofoten var stort etter norske forhold, men samtidig var det bare en skygge av det enorme utbruddet som la oppdrettsnæringen i Chile i ruiner i 2007 – og som næringen fortsatt sliter med ettervirkningene av. Også infeksiøs pankreasnekrose (IPN) og to-tre andre virussykdommer er konstante trusler mot oppdrettsanleggene.
Fiskevaksiner må være billige
Professor Tor Gjøen ved Farmasøytisk institutt leder en forskergruppe som undersøker hvordan immunstimulerende midler kan brukes til å forbedre effekten av vaksiner mot virussykdommer i oppdrettsnæringen.
To av doktorgradsstudentene i gruppen – Arturas Kavaliauskas og Marianne Arnemo – har nettopp lagt fram doktoravhandlinger som beskriver nye fremskritt på feltet.
En av de største utfordringene ved å utvikle fiskevaksiner, er at de må være svært rimelig i bruk.
– Vaksiner til bruk på mennesker kan gjerne koste flere hundre kroner, for de fleste av oss betaler gjerne såpass for å unngå sykdom. Men en fiskevaksine kan ikke koste mer enn en krone eller to per individ! Det er ikke noe poeng å lage en perfekt vaksine som koster for eksempel 500 kroner, for da vil laksen bli så dyr at det ikke er mulig å selge den, sier Gjøen.
To fluer i en smekk
Forskerne i gruppen er derfor på konstant jakt etter vaksineprinsipper som kan redusere kostnadene, og slik oppstod ideen om å bruke kitosan som hjelpestoff.
Kitosan er en mye brukt biopolymer som fremstilles av krabbe- og rekeskall, og som brukes til en lang rekke anvendelser, fra kosmetikk til vannrensing og som tilsetningsstoff i slankemidler.
– Vi har undersøkt virkningen av å kombinere et velkjent immunstimulerende stoff med kitosan i nanopartikler, som deretter brukes som vaksine, forteller Arturas Kavaliauskis.
– Den opprinnelige ideen var å spare penger ved å bruke mindre mengder av det immunstimulerende stoffet, som er veldig dyrt. Men nå ser vi at kombinasjonen med kitosan også styrker immunresponsen – det blir altså litt som «to fluer i en smekk».
Setter i gang immunreaksjon
– Det immunstimulerende stoffet heter poly I:C og har vært brukt i mange år både i humanmedisinen og i veterinærmedisinen. Poly I:C er et dobbelttrådet RNA-molekyl som likner på et virus, og derfor tror kroppen – både hos fisk og mennesker – at det er et ordentlig virus. Dermed setter kroppen også i gang en immunreaksjon, forklarer Marianne Arnemo.
Det immunstimulerende stoffet fungerer dermed som hjelpestoff i en vaksine, men den høye prisen har så langt gjort det uaktuelt å bruke poly I:C i oppdrettsnæringen. Men når stoffet «pakkes» inn i kitosan kan det brukes lavere dose, og dermed reduseres kostnadene ved metoden.
Marianne Arnemo og Arturas Kavaliauskis har så langt testet den nye vaksinemetoden på sebrafisk, som er en mye brukt modellorganisme. Men det gjenstår flere års arbeid før de eventuelt har utviklet en ferdig vaksine.
– Forskningen så langt har dokumentert at prinsippet er interessant, men vi må jo også gjennomføre tester på laks. Resultatene så langt tyder på at vi er på sporet av noe som virker interessant i kampen mot flere av de virussykdommene som er et problem i oppdrettsnæringen, håper Gjøen.
Enklere å vaksinere mot bakterier
Det var enklere å utvikle vaksiner mot bakterieangrep i oppdrettsbransjen, enn det har vært å utvikle vaksiner mot virus. Det var i prinsippet nok å først dyrke bakterier, for deretter å inaktivere dem i for eksempel formaldehyd.
– Deretter kunne de inaktiverte bakteriene tilsettes i for eksempel en olje som fungerte som adjuvant eller «hjelpestoff», og dermed hadde vi en vaksine som kunne injiseres i buken hos smålaksen og utløse en immunrespons. Men denne enkle fremgangsmåten har ikke fungert like godt ved utvikling av vaksiner mot virus som angriper oppdrettsfisk. Derfor jobber både vi og andre forskningsmiljøer med å utvikle nye prinsipper, forteller Tor Gjøen.
Arnemo og Kavaliauskis har i sine doktorgradsarbeider også vist at en spesiell type reseptorer med betegnelsen TLR (Toll-like reseptorer) er viktige i fiskens immunsystem, og at de ser ut til å ha samme funksjoner som tilsvarende reseptorer hos mennesker.
Ved å tilsette stoffer som stimulerer TLR i en virusvaksine, viste Arnemo også at vaksinen i større grad beskyttet sebrafisken mot sykdommen viral hemoragisk septikemi (VHS).
Mer informasjon:
- Arturas Kavaliauskis' disputas 19. februar 2016
- Marianne Arnemos disputas 11. mars 2016
