Prosjektnummer
901529
Sekvensering av Piscine orthoreovirus (PRV)-stammer
En ny modell og ny kunnskap er utviklet som vil bidra til å redusere omfang av hjerte- og skjelettmuskelbetennelse (HSMB)
• Det er utviklet en ny modell for å studere effekt av PRV-inaktivering.
• Inaktivering av PRV oppnås ved følgende behandlinger/doser: UV på minst 50 mJ/ cm2, Jod – 100 ppm/10 min, Virocid – 1 %.
• Bekreftelse på at det er virulensforskjeller mellom PRV-1-isolater.
• Høyvirulente varianter viser høyere plasma-viremi og gir kraftigere hjerteforandringer (patologi).
• Det er funnet sekvensforskjeller i PRV-segmentene L1, L2, M2, S1, S4 som kan forklare forskjellene i virulens.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport (summary in English further below)
Piscine
orthoreovirus-1 (PRV-1) kan gi hjerte- og skjelettmuskelbetennelse
(HSMB) som er en viktig og utbredt sykdom hos oppdrettslaks. Det er
fortsatt mange ubesvarte spørsmål om hvorfor noen PRV-infeksjoner gir
utbrudd av HSMB og andre ikke, og hvordan vi kan få bedre kontroll på
infeksjonen og sykdommen. I dette prosjektet ønsket vi å besvare to
spørsmål: 1) Hva skal til for å inaktivere PRV? 2) Er det
virulensforskjeller mellom ulike PRV-1-isolater?
I inaktiveringsstudien utarbeidet man først en ny modell hvor fisken selv brukes til å undersøke om viruset er infeksiøst. Dette ble benyttet ved måling av effekt av ulike desinfeksjonsmetoder. Studien viste at standard jod-behandling som benyttes til rogn (100 ppm, 10 min) inaktiverer PRV. Viruset ble også inaktivert ved svært høye og svært lave pH-verdier, samt ved behandling med Virocid, et kommersielt tilgjengelig desinfeksjonsmiddel. Det kreves en UV-dose på minst 50 mJ/cm2 for å inaktivere PRV, og viruset ble funnet å være relativt varmestabilt. Resultatene fra dette studiet er publisert i Journal of Fish Diseases.
I virulensstudien sammenliknet man seks forskjellige PRV-1-isolater i et smitteforsøk der fisken ble smittet med en standardisert dose renset PRV-1. Forsøket inkluderte to norske feltisolater fra 2018, tre historiske norske isolater fra før HSMB ble oppdaget, og ett isolat fra vestkysten av Canada. De to norske 2018-isolatene gav kraftige hjerteforandringer, i overenstemmelse med det man finner ved HSMB, mens de tre historiske norske og det canadiske isolatet gav vesentlig mildere hjerteforandringer. Infeksjonen med de to norske 2018-isolatene var assosiert med mye virus i plasma rett før de utviklet hjertelesjoner. Forsøket viste at det er virulensforskjeller mellom PRV-1-stammer. Sekvensanalyse av viruset viste at forskjellen er knyttet til proteinkodende del av PRV-segmentene S1, S4, M2, L1 og L2.
Prosjektet har bidratt med ny viktig informasjon som vil være av betydning for å kunne begrense mengden og effekten av PRV-infeksjon hos norsk oppdrettslaks. Dokumentasjon av effekt av ulike inaktiveringsmetoder er et viktig bidrag i en målrettet kamp for å redusere mengden PRV-1 og spesielt med tanke på ferskvannsfasen. Bekreftelsen av virulensforskjeller mellom PRV-1-isolater åpner for målrettet sporing av og tiltak mot de høy-virulente variantene som har størst konsekvenser for fiskehelsen.
Vitenskapelig publisering
Last ned 2 vitenskapelige artikler med åpen tilgang under prosjekt 901305 her.
Results achieved
I inaktiveringsstudien utarbeidet man først en ny modell hvor fisken selv brukes til å undersøke om viruset er infeksiøst. Dette ble benyttet ved måling av effekt av ulike desinfeksjonsmetoder. Studien viste at standard jod-behandling som benyttes til rogn (100 ppm, 10 min) inaktiverer PRV. Viruset ble også inaktivert ved svært høye og svært lave pH-verdier, samt ved behandling med Virocid, et kommersielt tilgjengelig desinfeksjonsmiddel. Det kreves en UV-dose på minst 50 mJ/cm2 for å inaktivere PRV, og viruset ble funnet å være relativt varmestabilt. Resultatene fra dette studiet er publisert i Journal of Fish Diseases.
I virulensstudien sammenliknet man seks forskjellige PRV-1-isolater i et smitteforsøk der fisken ble smittet med en standardisert dose renset PRV-1. Forsøket inkluderte to norske feltisolater fra 2018, tre historiske norske isolater fra før HSMB ble oppdaget, og ett isolat fra vestkysten av Canada. De to norske 2018-isolatene gav kraftige hjerteforandringer, i overenstemmelse med det man finner ved HSMB, mens de tre historiske norske og det canadiske isolatet gav vesentlig mildere hjerteforandringer. Infeksjonen med de to norske 2018-isolatene var assosiert med mye virus i plasma rett før de utviklet hjertelesjoner. Forsøket viste at det er virulensforskjeller mellom PRV-1-stammer. Sekvensanalyse av viruset viste at forskjellen er knyttet til proteinkodende del av PRV-segmentene S1, S4, M2, L1 og L2.
Prosjektet har bidratt med ny viktig informasjon som vil være av betydning for å kunne begrense mengden og effekten av PRV-infeksjon hos norsk oppdrettslaks. Dokumentasjon av effekt av ulike inaktiveringsmetoder er et viktig bidrag i en målrettet kamp for å redusere mengden PRV-1 og spesielt med tanke på ferskvannsfasen. Bekreftelsen av virulensforskjeller mellom PRV-1-isolater åpner for målrettet sporing av og tiltak mot de høy-virulente variantene som har størst konsekvenser for fiskehelsen.
Vitenskapelig publisering
Last ned 2 vitenskapelige artikler med åpen tilgang under prosjekt 901305 her.
Results achieved
Summary of results from the project's final report
Piscine
orthoreovirus-1 (PRV-1) is the causative agent of heart and skeletal
muscle inflammation (HSMI), an important disease in farmed Atlantic
salmon (Salmo salar). There are still unknown factors important
for disease development and a need to control infection and associated
disease. This project addressed two important questions: 1) What
inactivates PRV? 2) Are there virulence differences between PRV-1
isolates?
In the inactivation study an in vivo model was developed
to study inactivation of PRV, using fish to test if the virus was still
infectious after inactivation procedures on purified PRV particles. The
results showed that standard iodine treatment is efficient for
inactivation of the virus, as are high and low pH extremes and treatment
with Virocid, a commercial disinfectant. A UV dose of at least 50mJ /cm2 is required to inactivate PRV, and the virus has high resistance against heat treatment. This study has been published in Journal of Fish Diseases.
In
the virulence study a challenge trial was performed, comparing
standardized doses of six PRV-1 isolates, including two Norwegian field
isolates from 2018, three historical Norwegian isolates predating the
emergence of HSMI and one Canadian west-coast isolate. The Norwegian
2018 isolates induced histopathological lesions in the heart consistent
with HSMI, whereas all three historical Norwegian and the Canadian
isolates induced only mild cardiac lesions. Infection with the high
virulent Norwegian 2018 isolates was associated with high plasma viremia
prior to formation of cardiac lesions. The study demonstrated virulence
differences between PRV-1 isolates, and sequence analysis showed that
the phenotype was linked to protein coding parts of PRV-1 segment S1,
S4, M2, L1 and L2.
The project has provided
novel information important to reduce the impact of PRV-1 infections on
the health of farmed Atlantic salmon. The documented effect of different
inactivation methods will aid in an optimized strategy to reduce the
amount of PRV-1 and contribute to the possible eradication of PRV-1 in
freshwater facilities. The confirmation of virulence differences between
PRV-1 isolates will enable a more targeted effort against the high
virulent variants that is of most significance for the fish health.
Prosjektets resultater på behandlinger som inaktiverer PRV vil ha meget stor nytteverdi og benyttes av næringen for iverksetting av desinfeksjonsprosedyrer som et viktig biosikkerhetstiltak. Resultatene på virulensforskjellene danner grunnlaget for forbedret diagnostikk og verktøy for overvåkning av viruset slik at nødvendige tiltak kan iverksettes for å redusere/eliminere sykdomsutbrudd av HSMB.
-
Sluttrapport: PRV karakterisering – inaktivering og virulens (FHF-901305) & PRV sekvensering (FHF-901529)
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU), Veterinærinstituttet, VESO AS, Nofima og PatoGen Analyse AS. September 2020. Av Øystein Wessel (NMBU) m.fl.
Det pågående prosjektet “Karakterisering av PRV: Inaktivering og virulens” (FHF-901305) undersøker mulige virulensforskjeller mellom ulike stammer av
Piscine orthoreovirus (PRV) i smitteforsøk. Resultater så langt tyder på at det er forskjeller i virulens mellom ulike PRV-stammer.
Dette prosjektet vil benytte sekvensering for å karakterisere virulensforskjeller mellom PRV-stammene, og vil kunne brukes opp mot næringen for å differensiere mellom sykdomsfremkallende og mindre sykdomsfremkallende varianter av PRV. Ved egen sekvensering ved NMBU og gjennom GenBank har man tilgang på en del PRV-sekvenser, både fullgenom og begrensede sekvenser fra enkelte gensegmenter. Dette er ikke tilstrekkelig for å kartlegge mulige genetiske forskjeller mellom virulente og mindre virulente PRV-varianter. Derfor skal en nå sekvensere ulike PRV-stammer for å lete etter virulensforskjeller. Prosjektet vil være tett knyttet til Prosjektet “Karakterisering av PRV: Inaktivering og virulens” FHF-901305.
Å sekvensere ulike PRV-varianter for å kartlegge virulensforskjeller
og potensielle virulensmarkører.
PRV
er vidt utbredt i norsk lakseproduksjon. Resultatene fra dette prosjektet kan gi
informasjon om det vil være nyttig å differensiere mellom sykdomsfremkallende
og mindre sykdomsfremkallende varianter av PRV. Dette vil gjøre at man kan sette inn målrettede tiltak mot de mest sykdomsfremkallende
variantene.
Det vil bli utført fullgenomsekvensering av alle stammene brukt i smitteforsøkene i prosjektet “Karakterisering av PRV: Inaktivering og virulens” (FHF-901305). I tillegg skal det gjøres sekvensering av et utvalg segmenter fra stammer med ulik sykdomshistorikk i felt. Sekvenseringen vil bli utført i samarbeid mellom NMBU og PatoGen. PatoGen har ansvar for innhenting av feltmaterialet og sekvensering. NMBU har ansvar for analyser av sekvenser. Detaljerte arbeidsoppgaver er listet under.
Prosjektorganisering
PatoGen
• Fullgenomsekvensering av PRV-stammene (7 stk) som studeres i smitteforsøk.
• Innhenting av feltmateriale både til sekvensering og smitte.
• Sekvensering av ett utvalg PRV segmenter fra stammer med ulik sykdomshistorikk i felt (ca. 30 stk.).
Ansvarlig: Håvard Aanes. Deltakere: Morten Lund og Magnus Devold.
Prosjektorganisering
PatoGen
• Fullgenomsekvensering av PRV-stammene (7 stk) som studeres i smitteforsøk.
• Innhenting av feltmateriale både til sekvensering og smitte.
• Sekvensering av ett utvalg PRV segmenter fra stammer med ulik sykdomshistorikk i felt (ca. 30 stk.).
Ansvarlig: Håvard Aanes. Deltakere: Morten Lund og Magnus Devold.
NMBU
• Slektskapsanalyser (fylogeni) mellom PRV-stammer.
• Analyser av primære nukleotid- og proteinsekvenser.
• Analyser av sekundær proteinsekvens.
• Analyser av tertiærstruktur (3D).
• Prediksjon av proteinmotiver og -funksjon ved hjelp av ulike bioinformatiske verktøy.
• Analyser av ikke-kodende regioner (UTR).
Ansvarlige: Turhan Markussen og Dhamotharan Kannimuthu.• Slektskapsanalyser (fylogeni) mellom PRV-stammer.
• Analyser av primære nukleotid- og proteinsekvenser.
• Analyser av sekundær proteinsekvens.
• Analyser av tertiærstruktur (3D).
• Prediksjon av proteinmotiver og -funksjon ved hjelp av ulike bioinformatiske verktøy.
• Analyser av ikke-kodende regioner (UTR).
Andre bidragsytere: Øystein Wessel (NMBU), Espen Rimstad (NMBU) og Maria Dahle (Veterinærinstituttet).
Formidling vil koordineres med prosjektet “Karakterisering av PRV: Inaktivering og virulens” (FHF-901305).
-
Sluttrapport: PRV karakterisering – inaktivering og virulens (FHF-901305) & PRV sekvensering (FHF-901529)
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU), Veterinærinstituttet, VESO AS, Nofima og PatoGen Analyse AS. September 2020. Av Øystein Wessel (NMBU) m.fl.