Prosjektnummer
910082
PRV-1-varianter og virulens: Grunnlag for tiltak mot HSMB (PRVariant)
Hjerte- og skjelettmuskelbetennelse (HSMB)
Hjerte- og skjelettmuskelbetennelse (HSMB) er en virussykdom hos laks som forårsakes av piscine orthoreovirus-1 (PRV-1). Sykdommen gir sirkulasjonsforstyrrelser og er karakterisert av histopatologiske forandringer i hjertet og skjelettmuskel. HSMB er den mest utbredte virussykdommen i Norge. Utbruddene forekommer i hovedsak i sjøvannsfasen der det observeres høy morbiditet, men varierende mortalitet. De senere årene er det også rapportert om utfordringer knyttet til gjentatte PRV-1-infeksjoner på settefiskanlegg. Det finnes ingen vaksine eller effektive spesifikke tiltak mot HSMB. Det er et behov for ny kunnskap som kan bidra til nye tiltak for å redusere forekomst og alvorlighetsgraden av HSMB utbrudd.
Virulensforskjeller mellom PRV-1-varianter
Så godt som all oppdrettslaks i Norge smittes med PRV-1 på et eller annet tidspunkt i produksjonen, men alle utvikler ikke HSMB. Det er vist at det finnes høyvirulente og lavvirulente varianter som skiller seg i hvor alvorlige hjertelesjoner de induserer. Virulensforskjeller hos virus er knyttet til genetiske forskjeller. PRV-1 har et genom bestående av 10 segmenter med dobbelt-trådig RNA. Segmenterte virus er kjent for å kunne reassortere der segmenter fra to ulike varianter kan kombineres for å skape en ny variant. Sekvensanalyser av de høy- og lavvirulente variantene viser at de kunne skilles basert på fem segmenter (S1, S4, M2, L1, L2) og at disse trolig er viktig for virulensen.
Kartlegging og klassifisering av PRV-1-varianter
Sekvenseringsstudier av PRV-1 viser at det finnes en rekke ulike PRV-1-varianter. Det er utviklet et klassifiseringssystem for PRV-1 basert på de fem segmenter som er knyttet til virulens (S1, M2, L1, L2), der variantene kategoriseres til genogrupper basert på kombinasjonen av disse fem segmentene. Vi har gjennomført en innledende kartlegging av PRV-1-varianter i Norge, som viser at det finnes både høy- og lavvirulente varianter (High-1, High-2, Low-1, Low-2) hos norsk oppdrettslaks, men også varianter med nye kombinasjoner av genomsegmenter, der virulens fortsatt er ukjent (Unknown 1-5).
Behov for tiltak mot PRV-1 og HSMB
Den ubikvitære utbredelsen av PRV-1 gjør det nærmest umulig å eliminere viruset fra norsk oppdrett. Per i dag finnes det ingen kommersielt tilgjengelig vaksine eller andre spesifikke tiltak for å kunne begrense sykdom assosiert med viruset. Det faktum at det finnes virulensforskjeller mellom varianter åpner muligheten for å kunne sette inn målrettede tiltak mot de mest sykdomsfremkallende variantene. For å utnytte dette trengs det en bedre oversikt over variantene som finnes i Norge i dag samt deres geografiske utbredelse. Videre trengs det grunnleggende kunnskap om variantens virulens og tilknytning til alvorlig HSMB i felt.
Hjerte- og skjelettmuskelbetennelse (HSMB) er en virussykdom hos laks som forårsakes av piscine orthoreovirus-1 (PRV-1). Sykdommen gir sirkulasjonsforstyrrelser og er karakterisert av histopatologiske forandringer i hjertet og skjelettmuskel. HSMB er den mest utbredte virussykdommen i Norge. Utbruddene forekommer i hovedsak i sjøvannsfasen der det observeres høy morbiditet, men varierende mortalitet. De senere årene er det også rapportert om utfordringer knyttet til gjentatte PRV-1-infeksjoner på settefiskanlegg. Det finnes ingen vaksine eller effektive spesifikke tiltak mot HSMB. Det er et behov for ny kunnskap som kan bidra til nye tiltak for å redusere forekomst og alvorlighetsgraden av HSMB utbrudd.
Virulensforskjeller mellom PRV-1-varianter
Så godt som all oppdrettslaks i Norge smittes med PRV-1 på et eller annet tidspunkt i produksjonen, men alle utvikler ikke HSMB. Det er vist at det finnes høyvirulente og lavvirulente varianter som skiller seg i hvor alvorlige hjertelesjoner de induserer. Virulensforskjeller hos virus er knyttet til genetiske forskjeller. PRV-1 har et genom bestående av 10 segmenter med dobbelt-trådig RNA. Segmenterte virus er kjent for å kunne reassortere der segmenter fra to ulike varianter kan kombineres for å skape en ny variant. Sekvensanalyser av de høy- og lavvirulente variantene viser at de kunne skilles basert på fem segmenter (S1, S4, M2, L1, L2) og at disse trolig er viktig for virulensen.
Kartlegging og klassifisering av PRV-1-varianter
Sekvenseringsstudier av PRV-1 viser at det finnes en rekke ulike PRV-1-varianter. Det er utviklet et klassifiseringssystem for PRV-1 basert på de fem segmenter som er knyttet til virulens (S1, M2, L1, L2), der variantene kategoriseres til genogrupper basert på kombinasjonen av disse fem segmentene. Vi har gjennomført en innledende kartlegging av PRV-1-varianter i Norge, som viser at det finnes både høy- og lavvirulente varianter (High-1, High-2, Low-1, Low-2) hos norsk oppdrettslaks, men også varianter med nye kombinasjoner av genomsegmenter, der virulens fortsatt er ukjent (Unknown 1-5).
Behov for tiltak mot PRV-1 og HSMB
Den ubikvitære utbredelsen av PRV-1 gjør det nærmest umulig å eliminere viruset fra norsk oppdrett. Per i dag finnes det ingen kommersielt tilgjengelig vaksine eller andre spesifikke tiltak for å kunne begrense sykdom assosiert med viruset. Det faktum at det finnes virulensforskjeller mellom varianter åpner muligheten for å kunne sette inn målrettede tiltak mot de mest sykdomsfremkallende variantene. For å utnytte dette trengs det en bedre oversikt over variantene som finnes i Norge i dag samt deres geografiske utbredelse. Videre trengs det grunnleggende kunnskap om variantens virulens og tilknytning til alvorlig HSMB i felt.
Hovedmål
Å kartlegge varianter av PRV-1 i Norge, deres korrelasjon til HSMB i felt og fastlegge variantenes virulens i standardiserte smitteforsøk. Resultatene vill danne grunnlag for tiltak mot høyvirulente varianter og alvorlige HSMB.
Delmål (med korresponderende arbeidspakker (AP-er))
1. Å kartlegge og kategorisere hvilke PRV-1-varianter som finnes i Norge, inkludert deres geografiske utbredelse og tilknytning til HSMB i felt (AP1).
2. Å karakterisere virulensen til ulike PRV-1-varianter i smitteforsøk med standardisert virusdose. Dette vil identifisere hvilke gensegmenter og tilhørende genetiske markører hos PRV-1 som er avgjørende for virulens (AP2).
3. Å bruke kunnskap om PRV-1-varianter (AP1) og virulens (AP2), kombinert med innhentet erfaringer fra næringen og feltstudier (AP3), for å foreslå tiltak mot høyvirulente varianter av PRV-1 og alvorlig HSMB.
Å kartlegge varianter av PRV-1 i Norge, deres korrelasjon til HSMB i felt og fastlegge variantenes virulens i standardiserte smitteforsøk. Resultatene vill danne grunnlag for tiltak mot høyvirulente varianter og alvorlige HSMB.
Delmål (med korresponderende arbeidspakker (AP-er))
1. Å kartlegge og kategorisere hvilke PRV-1-varianter som finnes i Norge, inkludert deres geografiske utbredelse og tilknytning til HSMB i felt (AP1).
2. Å karakterisere virulensen til ulike PRV-1-varianter i smitteforsøk med standardisert virusdose. Dette vil identifisere hvilke gensegmenter og tilhørende genetiske markører hos PRV-1 som er avgjørende for virulens (AP2).
3. Å bruke kunnskap om PRV-1-varianter (AP1) og virulens (AP2), kombinert med innhentet erfaringer fra næringen og feltstudier (AP3), for å foreslå tiltak mot høyvirulente varianter av PRV-1 og alvorlig HSMB.
Et sentralt mål i prosjektet er å kartlegge PRV-1-varianter i norsk oppdrett og fastsette deres virulens. Denne kunnskapen gjør det mulig å bruke sekvensbasert diagnostikk til å skille mellom høy- og lavvirulente PRV-1-varianter. Dette vil kunne gi viktig informasjon for næringen som kan brukes som beslutningsgrunnlag i risikovurdering og for å iverksette målrettede tiltak mot variantene som er knyttet til alvorlige HSMB-utbrudd og økonomiske tap.
Påvisning av høyvirulente varianter har flere praktiske anvendelser i oppdrettsnæringen:
• Bekreftelse av høyvirulente PRV-1-varianter på settefiskanlegg vil være avgjørende før eventuell igangsetting av kostbar og krevende vask og desinfeksjon av anlegg i et forsøk på å eliminere viruset.
• Screening av fiskegrupper for høyvirulente varianter kan benyttes i risikovurdering ved flytting av fisk og blanding av fiskegrupper, som et tiltak for å hindre introduksjon og spredning av høyvirulente varianter.
• PRV-1 har høy forekomst i stamfiskpopulasjonen, noe som i dag gjør levering av PRV-fri rogn svært vanskelig. Ved å screene stamfisk for høyvirulente varianter, kan man målrettet jobbe for å fjerne disse fra rognproduksjonen, og på sikt redusere forekomsten i næringen.
Biosikkerhet og driftsrutiner er sentralt for å hindre introduksjon av PRV-1. Prosjektet vil bidra med kunnskap som kan være et viktig grunnlag for å optimalisere biosikkerhet og driftsrutiner, som kan brukes som tiltak for å hindre introduksjon av høyvirulente PRV-1-varianter.
Prosjektet vil også gi en oversikt over den geografiske utbredelsen av ulike PRV-1-varianter. Dette gir næringen verdifull innsikt i hvilke områder som domineres av høyvirulente varianter, og dermed har økt risiko for HSMB, eller lavvirulent varianter med lavere sykdomsrisiko. Kartleggingen vil kunne synliggjøre mulige introduksjonsveier for høyvirulente varianter, enten gjennom geografisk nærhet eller ved transport av fisk over lengre avstander. En grunnleggende oversikt over varianter og utbredelse vil gjøre det lettere å følge eventuelle endringer i tilstedeværelse av varianter over tid.
Prosjektet vil utarbeide en veileder for god praksis for forebygging og kontrolltiltak for håndtering av PRV-smitte og HSMB.
Påvisning av høyvirulente varianter har flere praktiske anvendelser i oppdrettsnæringen:
• Bekreftelse av høyvirulente PRV-1-varianter på settefiskanlegg vil være avgjørende før eventuell igangsetting av kostbar og krevende vask og desinfeksjon av anlegg i et forsøk på å eliminere viruset.
• Screening av fiskegrupper for høyvirulente varianter kan benyttes i risikovurdering ved flytting av fisk og blanding av fiskegrupper, som et tiltak for å hindre introduksjon og spredning av høyvirulente varianter.
• PRV-1 har høy forekomst i stamfiskpopulasjonen, noe som i dag gjør levering av PRV-fri rogn svært vanskelig. Ved å screene stamfisk for høyvirulente varianter, kan man målrettet jobbe for å fjerne disse fra rognproduksjonen, og på sikt redusere forekomsten i næringen.
Biosikkerhet og driftsrutiner er sentralt for å hindre introduksjon av PRV-1. Prosjektet vil bidra med kunnskap som kan være et viktig grunnlag for å optimalisere biosikkerhet og driftsrutiner, som kan brukes som tiltak for å hindre introduksjon av høyvirulente PRV-1-varianter.
Prosjektet vil også gi en oversikt over den geografiske utbredelsen av ulike PRV-1-varianter. Dette gir næringen verdifull innsikt i hvilke områder som domineres av høyvirulente varianter, og dermed har økt risiko for HSMB, eller lavvirulent varianter med lavere sykdomsrisiko. Kartleggingen vil kunne synliggjøre mulige introduksjonsveier for høyvirulente varianter, enten gjennom geografisk nærhet eller ved transport av fisk over lengre avstander. En grunnleggende oversikt over varianter og utbredelse vil gjøre det lettere å følge eventuelle endringer i tilstedeværelse av varianter over tid.
Prosjektet vil utarbeide en veileder for god praksis for forebygging og kontrolltiltak for håndtering av PRV-smitte og HSMB.
Prosjektorganisering
Prosjektet ledes av Norges miljø- og biovitenskaplige universitet (NMBU) i samarbeid med PatoGen AS, DNV Åkerblå, VESO Aqualab og NCE Aquaculture. Sistnevnte er en sentral næringspartner i prosjektet, med spesifikke bidrag fra Cermaq, Helgeland Smolt og Nordlaks. Samlet sett besitter prosjektgruppen bred og komplementær kompetanse innen forskning, fiskehelse og diagnostikk, med solid bakgrunn innen PRV-1 og HSMB.
Prosjektet har følgende faglige arbeidspakker (AP-er):
AP1: Kartlegging av PRV-1-varianter og tilknytning til HSMB i felt
Ansvarlig: Marit Stormoen (Veterinærhøgskolen, NMBU)
Aktiviteter
I arbeidspakken vil et stort representativt antall PRV-1-isolater fra norsk oppdrett sekvenseres (AP1.1), kategoriseres i genogrupper (AP1.2) og studeres for prevalens og geografisk utbredelse samt tilknytning til HSMB i felt (AP1.3). I forkant av dette vil det gjøres et utvalg av prøver.
AP1.1: Sekvensering
AP1.2: Kategorisering i genogrupper
AP1.3: Geografisk utbredelse og tilknytning til HSMB
AP2: Karakterisering av virulensforskjeller i smitteforsøk
Ansvarlig: Øystein Wessel (Veterinærhøgskolen, NMBU)
Aktiviteter
Arbeidspakken vil inkludere oppformering av utvalgte PRV-1-varianter for å preparere renset virus (AP2.1) som benyttes i påfølgende dose-standardisert smitteforsøk for å bestemme virulensen til ulike PRV-1 varianter (AP2.2). Smitteforsøkene vil gjennomføres på VESO Aqualab, etter søknad og godkjenning av Mattilsynet. Virusanalyser og histopatologiske undersøkelser utføres ved NMBU. Sekvensering utføres av PatoGen.
AP2.1: Oppformering og rensing av PRV-1-varianter
• Utvalg av PRV-1 varianter
• Oppformering og rensing av virus
Prosjektet ledes av Norges miljø- og biovitenskaplige universitet (NMBU) i samarbeid med PatoGen AS, DNV Åkerblå, VESO Aqualab og NCE Aquaculture. Sistnevnte er en sentral næringspartner i prosjektet, med spesifikke bidrag fra Cermaq, Helgeland Smolt og Nordlaks. Samlet sett besitter prosjektgruppen bred og komplementær kompetanse innen forskning, fiskehelse og diagnostikk, med solid bakgrunn innen PRV-1 og HSMB.
Prosjektet har følgende faglige arbeidspakker (AP-er):
AP1: Kartlegging av PRV-1-varianter og tilknytning til HSMB i felt
Ansvarlig: Marit Stormoen (Veterinærhøgskolen, NMBU)
Aktiviteter
I arbeidspakken vil et stort representativt antall PRV-1-isolater fra norsk oppdrett sekvenseres (AP1.1), kategoriseres i genogrupper (AP1.2) og studeres for prevalens og geografisk utbredelse samt tilknytning til HSMB i felt (AP1.3). I forkant av dette vil det gjøres et utvalg av prøver.
AP1.1: Sekvensering
AP1.2: Kategorisering i genogrupper
AP1.3: Geografisk utbredelse og tilknytning til HSMB
AP2: Karakterisering av virulensforskjeller i smitteforsøk
Ansvarlig: Øystein Wessel (Veterinærhøgskolen, NMBU)
Aktiviteter
Arbeidspakken vil inkludere oppformering av utvalgte PRV-1-varianter for å preparere renset virus (AP2.1) som benyttes i påfølgende dose-standardisert smitteforsøk for å bestemme virulensen til ulike PRV-1 varianter (AP2.2). Smitteforsøkene vil gjennomføres på VESO Aqualab, etter søknad og godkjenning av Mattilsynet. Virusanalyser og histopatologiske undersøkelser utføres ved NMBU. Sekvensering utføres av PatoGen.
AP2.1: Oppformering og rensing av PRV-1-varianter
• Utvalg av PRV-1 varianter
• Oppformering og rensing av virus
AP2.2: Virulensforsøk
• Smitteforsøk: Virulens
• Analyser: Virusmengde og histopatologi
• Analyser: Sekvensering av alle 10 segmenter
AP3: Tiltak mot alvorlig HSMB
Ansvarlig: Mari Viken Kjønstad (Åkerblå)
Aktiviteter
3.1: Innhenting av informasjon og erfaringer
• Smitteforsøk: Virulens
• Analyser: Virusmengde og histopatologi
• Analyser: Sekvensering av alle 10 segmenter
AP3: Tiltak mot alvorlig HSMB
Ansvarlig: Mari Viken Kjønstad (Åkerblå)
Aktiviteter
3.1: Innhenting av informasjon og erfaringer
3.2: Feltstudier av relevante PRV-1-problemstillinger
• Feltstudie 1: Vask og desinfeksjon for å eliminere PRV-1
• Feltstudie 2: Er det smitteutveksling mellom ferskvanns- og sjøvannsanlegg i samme fjordsystem?
3.3 God praksis for forebygging og kontrolltiltak
• Feltstudie 1: Vask og desinfeksjon for å eliminere PRV-1
• Feltstudie 2: Er det smitteutveksling mellom ferskvanns- og sjøvannsanlegg i samme fjordsystem?
3.3 God praksis for forebygging og kontrolltiltak
Kunnskap om PRV-1-varianter, deres virulens og tiltak mot HSMB vil være av interesse for et bredt publikum med ulik bakgrunn innen næringen. Prosjektet vil formidle funnene til de respektive målgruppene gjennom en rekke ulike kanaler, som beskrevet under.
Arbeidsmøte (workshop)
Resultatene fra arbeidspakke AP1, AP2, AP3.1 og AP3.3 skal sammenfattes og presenteres på et nasjonal, fysisk arbeidsmøte. Til denne samlingen inviteres kun næringsaktører som har deltatt i kartleggingen. De vil bidrar med sine erfaringer knyttet til resultatene. På denne måten vil møtet formidle ny kunnskap underveis i prosjektet, samtidig som prosjektet får verdifulle tilbakemeldinger fra næringen.
Webinar
Prosjektet vil arrangere et webinar med fokus på PRV-1 og forskningsfunnene. Webinaret vil bestå av faglige presentasjoner fra prosjektgruppen, etterfulgt av en åpen spørsmåls- og diskusjonsrunde. Dette vil sikre en direkte og målrettet formidling av prosjektresultater, og legge til rette for en åpen dialog med næringen om anvendelsen av disse.
Fagpresse
Resultatene fra prosjektet vil også formidles til fagpresse inkludert relevante nettsider rettet mot havbruksnæringen. Dette vil gjøre informasjonen lettere tilgjengelig for et bredt spekter av aktører i næringen.
Konferanser
Prosjektresultatene vil bli presenteres på konferanser med fokus på fiskehelse, inkludert to nasjonale og en internasjonal konferanse. Dette vil gjøre funnene tilgjengelig for forskingsmiljøene innen havbruksnæringen og fagpersoner innen fiskehelse.
Vitenskaplige publikasjoner
Prosjektets resultater vil sammenfattes og publiseres i to vitenskapelige artikler, som beskriver henholdsvis funnene i AP1 (kartlegging av varianter) og AP2 (virulens). Begge artiklene vil også belyse hvordan funnene kan brukes i tiltak mot HSMB (AP3). Disse publikasjonene vil være relevante for nasjonale og internasjonale forskningsmiljøer innen lakseoppdrett.
Arbeidsmøte (workshop)
Resultatene fra arbeidspakke AP1, AP2, AP3.1 og AP3.3 skal sammenfattes og presenteres på et nasjonal, fysisk arbeidsmøte. Til denne samlingen inviteres kun næringsaktører som har deltatt i kartleggingen. De vil bidrar med sine erfaringer knyttet til resultatene. På denne måten vil møtet formidle ny kunnskap underveis i prosjektet, samtidig som prosjektet får verdifulle tilbakemeldinger fra næringen.
Webinar
Prosjektet vil arrangere et webinar med fokus på PRV-1 og forskningsfunnene. Webinaret vil bestå av faglige presentasjoner fra prosjektgruppen, etterfulgt av en åpen spørsmåls- og diskusjonsrunde. Dette vil sikre en direkte og målrettet formidling av prosjektresultater, og legge til rette for en åpen dialog med næringen om anvendelsen av disse.
Fagpresse
Resultatene fra prosjektet vil også formidles til fagpresse inkludert relevante nettsider rettet mot havbruksnæringen. Dette vil gjøre informasjonen lettere tilgjengelig for et bredt spekter av aktører i næringen.
Konferanser
Prosjektresultatene vil bli presenteres på konferanser med fokus på fiskehelse, inkludert to nasjonale og en internasjonal konferanse. Dette vil gjøre funnene tilgjengelig for forskingsmiljøene innen havbruksnæringen og fagpersoner innen fiskehelse.
Vitenskaplige publikasjoner
Prosjektets resultater vil sammenfattes og publiseres i to vitenskapelige artikler, som beskriver henholdsvis funnene i AP1 (kartlegging av varianter) og AP2 (virulens). Begge artiklene vil også belyse hvordan funnene kan brukes i tiltak mot HSMB (AP3). Disse publikasjonene vil være relevante for nasjonale og internasjonale forskningsmiljøer innen lakseoppdrett.