Vaksinasjon er det viktigste sykdomsforebyggende tiltaket i oppdrett av atlantisk laks. Selv om vaksiner mot bakterielle sykdommer har vist seg å være svært effektive, oppnås ikke samme beskyttende effekt med dagens virusvaksiner. Virussykdommer er fortsatt en stor utfordring for næringen, og en av disse er pankreassykdom forårsaket av salmonid alfavirus (SAV).  SAV-vaksinene som brukes i akvakultur i dag, er inaktiverte viruspartikler administrert ved intraperitoneal injeksjon (ip.) i pre-smoltfasen. I denne studien ønsket vi å forstå mer av den adaptive humorale immunresponsen mot SAV med spesiell fokus på den lokale responsen i bukhula og vi brukte ip. injeksjon av levende virus for å oppnå en fullstendig immunrespons. Nyetablerte analysemetoder ble brukt for å undersøke B-celle responser opptil ni uker etter smitte med SAV. B-celler som har utviklet seg til celler som skiller ut antistoffer er effektorcellene i den humorale responsen. I denne studien har vi blant annet kvantifisert disse cellene ved en metode kalt ELISPOT. 

 Forløpet av infeksjonen etter smitte ble analysert med qPCR på hjertevev og SAV ble først påvist etter èn uke. Mengden virus økte fram til to uker for deretter gradvis å minke. Ni uker etter smitte var virusnivået betydelig redusert. Det var ingen dødelighet i forsøket, men etter seks og ni uker var gjennomsnittsvekt hos den SAV-smittede fisken betydelig lavere enn i usmittet kontroll gruppe.

En og to uker etter SAV-smitte økte det totale celletallet i bukhulen, henholdsvis 3 og 6 ganger i forhold til usmittet kontroll, mens andelen IgM+ celler (B-celler) var uendret. I de systemiske lymfoide vevene, hodenyre og milt, var endringene i andelen IgM+ celler beskjeden og det totale celletallet i hodenyre var redusert i SAV-smittet gruppe. Seks til ni uker etter smitte utviklet den spesifikke og virus-nøytraliserende antistoff responsen i serum seg. Dette samsvarte med en virus-indusert økning i antall IgM+ celler og antall antistoff-sekrerende celler i bukhulen. I hodenyre og milt var de SAV-induserte endringene i samme tidsperiode ubetydelige.

 Våre resultater identifiserer bukhulen som et viktig immunologisk vev i laks ved SAV-infeksjoner. Mens andre studier i fisk har vist at B-celler er tilstede i buken ved tidlige tidspunkt etter infeksjoner, er vi de første som demonstrerer en signifikant økning av B-celler der, også ved seine tidspunkt etter smitte. Samsvar mellom en økning i antall antistoff-sekrerende celler i buken og utvikling av den spesifikke antistoffresponsen i serum indikerer at bukhulecellene kan spille en vesentlig rolle her. En nærmere klassifisering og identifisering av de B-celle typene som responderer på SAV-infeksjon og sammenligning av responser i smittet og vaksinert laks vil kunne bidra til fremtidig vaksineutvikling.

Gjennom pågående MitSAV prosjektet har vi jobbet med å forstå mekanismene som påvirker spredning og infeksjonsdynamikken av SAV. Blant annet studerte vi grunnleggende mekanismene som fysiologiske statusen til fisk og dens immunitet ved forskjellige stadier, i tillegg til å forstå hvordan det mikrobielle samfunnet og SAV infeksjonsutvikling påvirker hverandre over tid.

PD utbrudd er et resultat av mangfoldige faktorer og både verten og patogen sin status spiller en stor rolle. Miljøfaktorer som vannstrøm og temperatur bidrar i spredningen og virulens av SAV. SAV spres hovedsakelig horisontalt, og dermed kunnskap om hvor lenge viruset som er skilt ut av fisk i et PD utbrudd overlever i sjøvann er betydelig i en forvaltningssammenheng. 

Resultater som summerer flere av de overfor nevnte faktorer i sammenheng med PD utbrudd blir presentert.

Pankreassykdom (PD) fortsetter å utgjøre en betydelig utfordring for norsk oppdrettsnæring og i denne studien var målet å øke kunnskapen om smitteveier for PD og undersøke den eventuelle betydningen av båttrafikk.

 Data over PD-tilfeller i 2016 ble kombinert med opplysninger om brønnbåtaktivitet (AIS data) og informasjon om avstander mellom aktive lokaliteter i en stokastisk nettverks-basert spredningsmodell. AIS dataene inkluderte kun informasjon på båtposisjon, slik at det ikke var mulig å si noe om hva slags aktivitet den enkelte båten var del av. 

 Fem ulike modeller ble laget: høyrisiko båtbevegelse, høyrisiko brønnbåtbevegelse, høyrisiko sjøavstand < 20km, høyrisiko sjøavstand < 10 km og høyrisiko sjøavstand < 5km. Høyrisiko båtbevegelse/brønnbåtbevegelse var definert som en bevegelse fra en PD-positiv lokalitet til PD-negativ lokalitet innen en periode på 7 dager. Modellene ble benyttet til å simulere 1) spredning av PD (uavhengig av subtype), 2) PD forårsaket av salmonid alfavirus (SAV) 2 og 3) PD forårsaket av SAV3 og resultatene ble sammenlignet med de observerte PD-utbruddene for 2016.

 Resultatene viste at modellen som ga best resultat med de observerte dataene var modellen basert på høyrisiko brønnbåtbevegelser. Modellen var i stand til å simulere PD-status (PD-positiv/PD-negativ) for lokalitetene med en nøyaktighet på 91% (PD uavhengig av SAV subtype), 97% (SAV2) og 96% (SAV3).

 Brønnbåter er et helt nødvendig verktøy i dagens oppdrettsnæring samtidig som de potensielt kan utgjøre en risiko for smittespredning mellom lokaliteter. Dette dilemmaet trenger kontinuerlig oppmerksomhet både innen logistikk (minimere antall høyrisiko kontakter), biosikkerhet (rengjøring og desinfeksjon) og forvaltningsrutiner.

DNA-vaksiner mot virus er basert på injeksjon i muskel av et plasmid som inneholder genet for virusets overflateprotein, og er et lovende alternativ til forebyggelse av virusinfeksjoner i fiskeoppdrett. Transkriptom-analyser av muskel ved injeksjonsstedet kan fortelle hvilke immunceller og signalmolekyler som bidrar til å få en god immunrespons. Våre studier har vist at DNA-vaksine mot ILA-virus basert på et plasmid som inneholder genet for virusets overflateprotein hemagglutininesterase (HE) har i seg selv en dårlig beskyttende effekt. Studiene viste imidlertid at en oppnår høy beskyttende effekt av vaksinen dersom en injiserer HE-plasmidet sammen med et plasmid som uttrykker genet for type I interferon (IFN-I). IFN-I virker dermed som adjuvant i DNA-vaksinen. Transkriptom-analyser har nylig vist at IFN-I plasmid ikke bare medierer økning i transkripter for typiske IFN-I induserte gener, men også for bestemte kjemokiner samt B-og T-lymfocytter. Dette indikerer at IFN-I plasmidet induserer kjemokiner som tiltrekker B- og T-celler til injeksjonstedet. IFN-I aktiverer muligens også lymfocyttene slik at de raskere gjennomgår modning etter å ha reagert på virusproteinet HE som uttrykkes på overflaten av muskelcellene. Dette tyder på at IFN-I har en like viktig rolle i utvikling av adaptiv immunrespons hos fisk som hos pattedyr.

Transkriptom-analysene viste dessuten at plasmid-DNA alene induserer tilsvarende gener som IFN-I, men har svakere effekt. HE-plasmidet hadde derimot en hemmende effekt på plasmid-induserte gener sammenlignet med plasmid DNA. Dette tyder på at IFN-I plasmid virker som adjuvant i DNA-vaksinen mot ILA-virus ved at IFN-I opphever den hemmende effekten av HE på IFN-I induserte proteiner.

Vi fant også at DNA vaksine mot salmonid alphavirus 3 (SAV3) ga sterkere beskyttelse mot utvikling av PD enn den kommersielle vaksinen som har vært brukt i Norge i mange år. Denne vaksinen består av et plasmid som inneholder gener for overflateproteinet til SAV3. I dette tilfellet fikk vi imidlertid ikke økt beskyttelse ved å inkludere IFN-plasmid i vaksinen. Transkriptom-analyser har nå vist at DNA vaksinen mot SAV3 induserer mange av de samme genene som plasmid-DNA. SAV3-vaksinen har dermed ikke hemmende effekt på IFN-I induserte gener. Sammenlignet med plasmid-DNA ga imidlertid DNA vaksinen mot SAV3 større økning i IFN-gamma induserte gener og gir større tilstrømming av antigen-presenterende celler enn det plasmid DNA gjør. Dette kan bidra til å forklare hvorfor DNA-vaksine mot SAV3 har beskyttende effekt.