Prosjektnummer
901760
DNA-vaksine rettet mot lakselusspytt (SaliVax)
Lakselus gir en rekke sykdoms- og velferdsutfordringer som følge av et intensivt lusebehandlingsregime, og er til hinder for videre vekst i næringen. Et tiltak som kan gi en betydelig forbedring i forhold til dagens velferdssituasjon er en lakselusvaksine. De mest lovende vaksinekandidatene som til nå har vært testet har basert seg på at antistoffer virker eller blir tatt opp via lusens tarm. Dette har imidlertid ikke ført fram til utviklingen av en kommersiell vaksine, da antistoffene fra laksen sannsynligvis raskt blir degradert av fordøyelsesenzymer i lusens tarm. Dette prosjektet vil dermed se om proteiner som virker i grensesnittet mellom lusen og laksen kan ha et større potensiale som vaksineantigen.
I det FHF-finansierte prosjektet “Samspill mellom lakselus og laks (ModuLus)” (FHF-901564), er det identifisert immunmodulerende og antikoagulerende proteiner i lakselusens spytt som sekreres ned på laksens hud. Da antistoffer mot disse spyttkjertelproteinene ikke trenger å møte lusens fordøyelsessystem for å ha en inhiberende effekt, har disse et stort potensial som vaksinekandidater. Men ved å bruke immundempende proteiner i en vaksine, risikerer man at disse ved injeksjon kan gi en immunsupprimert laks. Prosjektet vil dermed forsøke å utvikle en DNA-vaksine, da dette gir mulighet for å enkelt endre de immunmodulerende proteinene slik at de ikke lenger vil være immundempende, for slik å kunne lage en tryggere vaksine.
I det FHF-finansierte prosjektet “Samspill mellom lakselus og laks (ModuLus)” (FHF-901564), er det identifisert immunmodulerende og antikoagulerende proteiner i lakselusens spytt som sekreres ned på laksens hud. Da antistoffer mot disse spyttkjertelproteinene ikke trenger å møte lusens fordøyelsessystem for å ha en inhiberende effekt, har disse et stort potensial som vaksinekandidater. Men ved å bruke immundempende proteiner i en vaksine, risikerer man at disse ved injeksjon kan gi en immunsupprimert laks. Prosjektet vil dermed forsøke å utvikle en DNA-vaksine, da dette gir mulighet for å enkelt endre de immunmodulerende proteinene slik at de ikke lenger vil være immundempende, for slik å kunne lage en tryggere vaksine.
• Å undersøke om man kan utnytte proteiner som er viktig i samspillet mellom lakselus og laks (parasitt-vert-interaksjonen) inn i en lakselusvaksine, ved å forsøke å avklare om laks har en iboende resistensmekanisme som er dempet av bestanddeler i lakselusens sekreter, og om det lar seg gjøre å inhibere denne slik at laksen selv aktiverer nødvendige immunresponser mot lakselusen.
• Å se mer generelt på mulighetene for å øke mukosale nivåer av antistoffer ved bruk av DNA-vaksiner, der man kan nyttiggjøre seg av forskjellige plasmiddesign, molekylære adjuvanser og administrasjonsmetoder for å oppnå dette.
• Å se mer generelt på mulighetene for å øke mukosale nivåer av antistoffer ved bruk av DNA-vaksiner, der man kan nyttiggjøre seg av forskjellige plasmiddesign, molekylære adjuvanser og administrasjonsmetoder for å oppnå dette.
Prosjektet vil gi økt kunnskap om samspillet mellom laks og lakselus (vert-parasitt-interaksjonen), og svare på om denne kunnskapen kan bli brukt inn i utvikling av vaksiner som en effektiv bekjempelsesmetode mot lakselus. En slik vaksine har dermed et potensiale til å bedre de store fiskehelse- og velferdsutfordringene knyttet til dagens metoder for lusebekjempelse. Men prosjektet vil ikke bare kunne frembringe nye, lovende vaksinekandidater for lakselus, men også ny vaksineteknologi som kan anvendes mot andre hudsykdommer i tillegg til lakselus. Prosjektet har derfor et stort potensial til å påvirke dagens laksenæring positivt, som i sum tapte anslagsvis over 5,5 milliarder kr i 2020 på grunn av lakselus.
Aktiviteten i prosjektet er inndelt i tre arbeidspakker (AP-er) med underliggende delmål (DM-er), som hver danner grunnlag for neste basert på oppnåelse av milepæler (MP-er) fra hver arbeidspakke. Disse arbeidspakkene vil i sum forsøke å utarbeide en testvaksine mot lakselus som kan gi grunnlag for en fremtidig kommersiell DNA-basert lusevaksine rettet mot lakselusens spyttkjertelproteiner.
AP1: Optimalisering av DNA-vaksiner for beskyttelse mot mukosale patogener i laks
Lakselusen er, akkurat som dens vert, et komplekst dyr, noe som kompliserer utviklingen av en vaksine. Å lykkes med en lakselusvaksine vil derfor kreve en høy presisjon og styrke på vaksineresponsen, og det vil derfor være viktig å justere inn viktige parametere rundt den valgte vaksineteknologien før en faktisk lusevaksine blir testet. Denne arbeidspakken er derfor delt inn i tre delmål:
DM1.1: Vektoroptimalisering.
DM1.2: Uttesting av forskjellige molekylære adjuvanser.
DM1.3: Utprøving av administreringsruter og metoder, for å øke sjansen for å kunne utvikle en fungerende DNA-basert lakselusvaksine.
MP1: Bestemmelse av egnet konstrukt, molekylær adjuvans og administrasjonsmetode som skal brukes i videre uttesting av lakselusvaksinen.
AP2: Spyttkjertelproteiner som DNA-vaksinekandidater
Denne arbeidspakken vil se nærmere på utvalgte spyttkjertelproteiner som i tidligere arbeid er funnet egnet som vaksineantigen. Muterte gensekvenser for disse vaksinekandidatene vil bli designet i DM2.1:
DM2.1: Design av ikke-funksjonelle spyttkjertelantigen, da proteinene må endres slik at de ser like ut for immunsystemet, men uten å være funksjonelle. Både plasmider med muterte proteiner og villtypeproteiner vil bli injisert i laks, og endringer i induksjon av spesifikke antistoffer vil bli analysert. En vet også fra tidligere studier at flere spyttkjertelproteiner må kombineres i en vaksine, dette vil bli gjort i DM2.2:
DM2.2: Uttesting av antigenkombinasjoner, doser og analyse av bivirkninger, hvor det vil analyseres hvilke kombinasjoner av antigen man kan inkludere samtidig i en DNA-vaksine og i hvor stor konsentrasjon, uten at dette går på bekostning av antistoffproduksjonen og uten uttalte bivirkninger.
DM2.3: Immunstatus i vaksinert fisk. Her vil vaksinens immunsupprimerende potensial bli testet for å sikre at alle mutasjoner gir uttrykk av ikke-funksjonelle antigen ved bruk av salmonid alfavirus (SAV) som smittemodell. Det vil også her følges med på eventuelle andre bivirkninger.
AP3: Vaksineforsøk
I denne arbeidspakken vil det testes om vaksinekonstruktet som er utarbeidet i AP1 og AP2 kan indusere en beskyttende respons i laksen mot lakselus. Hvis vaksinert fisk har lavere smitte, vil dette danne grunnlaget for en videreutvikling av konseptet.
DM3.1: Utføre et første smitteforsøk med lakselus etter vaksinering, for å undersøke om det er mulig å redusere eller hindre etablering av lakseluskopepoditter på vaksinert fisk.
DM3.2: Analyse av vaksinens varighet og om det er behov for boosterdoser ved å gjenta smitteforsøket 2, 6 og 12 måneder etter vaksinering. Boosterdoser vil bli gitt hvis en eventuell beskyttelse er synkende ved 2 eller 6 måneder.
MP3: Vurdering av spyttkjertelproteinenes potensiale som vaksineantigen i en DNA-vaksine mot lakselus.
AP1: Optimalisering av DNA-vaksiner for beskyttelse mot mukosale patogener i laks
Lakselusen er, akkurat som dens vert, et komplekst dyr, noe som kompliserer utviklingen av en vaksine. Å lykkes med en lakselusvaksine vil derfor kreve en høy presisjon og styrke på vaksineresponsen, og det vil derfor være viktig å justere inn viktige parametere rundt den valgte vaksineteknologien før en faktisk lusevaksine blir testet. Denne arbeidspakken er derfor delt inn i tre delmål:
DM1.1: Vektoroptimalisering.
DM1.2: Uttesting av forskjellige molekylære adjuvanser.
DM1.3: Utprøving av administreringsruter og metoder, for å øke sjansen for å kunne utvikle en fungerende DNA-basert lakselusvaksine.
MP1: Bestemmelse av egnet konstrukt, molekylær adjuvans og administrasjonsmetode som skal brukes i videre uttesting av lakselusvaksinen.
AP2: Spyttkjertelproteiner som DNA-vaksinekandidater
Denne arbeidspakken vil se nærmere på utvalgte spyttkjertelproteiner som i tidligere arbeid er funnet egnet som vaksineantigen. Muterte gensekvenser for disse vaksinekandidatene vil bli designet i DM2.1:
DM2.1: Design av ikke-funksjonelle spyttkjertelantigen, da proteinene må endres slik at de ser like ut for immunsystemet, men uten å være funksjonelle. Både plasmider med muterte proteiner og villtypeproteiner vil bli injisert i laks, og endringer i induksjon av spesifikke antistoffer vil bli analysert. En vet også fra tidligere studier at flere spyttkjertelproteiner må kombineres i en vaksine, dette vil bli gjort i DM2.2:
DM2.2: Uttesting av antigenkombinasjoner, doser og analyse av bivirkninger, hvor det vil analyseres hvilke kombinasjoner av antigen man kan inkludere samtidig i en DNA-vaksine og i hvor stor konsentrasjon, uten at dette går på bekostning av antistoffproduksjonen og uten uttalte bivirkninger.
DM2.3: Immunstatus i vaksinert fisk. Her vil vaksinens immunsupprimerende potensial bli testet for å sikre at alle mutasjoner gir uttrykk av ikke-funksjonelle antigen ved bruk av salmonid alfavirus (SAV) som smittemodell. Det vil også her følges med på eventuelle andre bivirkninger.
MP2: Bestemmelse av egnet antigenkombinasjon for en trygg lakselusvaksine som induserer adekvate antistoffkonsentrasjoner.
AP3: Vaksineforsøk
I denne arbeidspakken vil det testes om vaksinekonstruktet som er utarbeidet i AP1 og AP2 kan indusere en beskyttende respons i laksen mot lakselus. Hvis vaksinert fisk har lavere smitte, vil dette danne grunnlaget for en videreutvikling av konseptet.
DM3.1: Utføre et første smitteforsøk med lakselus etter vaksinering, for å undersøke om det er mulig å redusere eller hindre etablering av lakseluskopepoditter på vaksinert fisk.
DM3.2: Analyse av vaksinens varighet og om det er behov for boosterdoser ved å gjenta smitteforsøket 2, 6 og 12 måneder etter vaksinering. Boosterdoser vil bli gitt hvis en eventuell beskyttelse er synkende ved 2 eller 6 måneder.
MP3: Vurdering av spyttkjertelproteinenes potensiale som vaksineantigen i en DNA-vaksine mot lakselus.
Følgende formidling er planlagt:
Faglige presentasjoner
Resultater vil bli formidlet på nasjonale og internasjonale fiskehelsekonferanser og møter med industriell deltagelse.
Populærformidling
Resultater med spesiell næringsnytte vil bli publisert i populærvitenskapelige artikler i bransjetidsskrifter for å gjøre disse tilgjengelig for oppdrettere og fiskevaksineindustrien.
Vitenskapelige artikler
Generell kunnskap om lakselusens vert-parasitt-interaksjon samt mukosal immunologi og vaksineutvikling vil bli publisert som vitenskapelige artikler i internasjonale tidsskrifter. Alle artikler bli publisert i tidsskrift med åpen tilgang (open access).
Industrielt samarbeid
Hvis prosjektet lykkes i å identifisere en potensiell lakselusvaksine vil dette bli formidlet videre til selskap som jobber med fiskevaksiner for et videre samarbeid mot et kommersielt produkt
Faglige presentasjoner
Resultater vil bli formidlet på nasjonale og internasjonale fiskehelsekonferanser og møter med industriell deltagelse.
Populærformidling
Resultater med spesiell næringsnytte vil bli publisert i populærvitenskapelige artikler i bransjetidsskrifter for å gjøre disse tilgjengelig for oppdrettere og fiskevaksineindustrien.
Vitenskapelige artikler
Generell kunnskap om lakselusens vert-parasitt-interaksjon samt mukosal immunologi og vaksineutvikling vil bli publisert som vitenskapelige artikler i internasjonale tidsskrifter. Alle artikler bli publisert i tidsskrift med åpen tilgang (open access).
Industrielt samarbeid
Hvis prosjektet lykkes i å identifisere en potensiell lakselusvaksine vil dette bli formidlet videre til selskap som jobber med fiskevaksiner for et videre samarbeid mot et kommersielt produkt