Prosjektnummer
901759
DNA-vaksiner mot virussykdommer i laks – immunmekanismer og nye vaksinekonsepter (ImmunDNA)
Virussykdommer forårsaker store tap i norsk oppdrettsnæring og er en av de største utfordringene for næringen. For noen virussykdommer finnes det kommersielle vaksiner, men disse har begrenset effekt. For andre virussykdommer finnes det per i dag ingen kommersielle vaksiner. Nye og mer effektive virusvaksiner vil bidra til forbedret fiskevelferd og økonomisk vekst. Tidligere forskning har vist at DNA-vaksiner kan være svært effektive i laks, men effektiviteten er ikke like god mot alle virus. Det er også vist at DNA-vaksiner som består kun av antigener kan ha begrenset effektivitet og ofte trengs hjelpestoffer (adjuvanter) for å øke effekten og gi en bedre immunrespons. For eksempel er det vist at en DNA-vaksine mot infeksiøs lakseanemi i laks har forbedret effekt når genet som koder for type I interferon brukes som molekylær adjuvans. Prosjektet ImmunDNA skal teste effekten av flere ulike molekylære adjuvanter i DNA-vaksiner mot laksevirus. I tillegg skal ny teknologi som gjør det mulig å lage ett vaksinekonstrukt for flere virus optimaliseres for laks og brukes i kombinasjon med molekylære adjuvanter. I samspill med ulike prosjekter finansiert av Norges forskningsråd vil nye målemetoder for lokale og systemiske immunresponser i laks implementeres i prosjektet. Dette vil gi bedre innsikt i hvilke immunmekanismer som er viktige å aktivere for å oppnå effektive DNA-vaksiner til laks.
Hovedmål
Å forbedre dagens virusvaksiner for laks ved å utvikle en ny generasjon av DNA-vaksiner som kombinerer antigener fra ulike virus og nye adjuvanter.
Å forbedre dagens virusvaksiner for laks ved å utvikle en ny generasjon av DNA-vaksiner som kombinerer antigener fra ulike virus og nye adjuvanter.
Delmål
1) Å lage vaksinekonstrukter med ulike adjuvanter og etter testing velge de mest potente for videre utprøving i kombinasjon med virusantigener.
2) Å lage et vaksinekonstrukt for flere virus, som kan injiseres som èn dose i fisken.
3) Å identifisere hvilke celler på vaksinasjonsstedet som er viktige for å gi en effektiv og beskyttende immunrespons.
4) Å utvikle og teste nye målemetoder for immunparametere knyttet til beskyttelse etter DNA-vaksinering.
Utviklingen av en ny generasjon virusvaksiner for akvakultur er avgjørende for å forbedre fiskevelferden og sørge for kostnadseffektiv drift. DNA-vaksiner er lovende kandidater for forebygging av virussykdommer i oppdrettslaks og gjør det mulig å utvikle vaksiner mot virus som ikke kan dyrkes i cellekultur. Vaksineteknologien som skal utvikles i dette prosjektet er fleksibel og vil gjøre det mulig å kombinere antigener mot flere virus og adjuvanter i èn vaksine. På lengre sikt vil teknologien også være viktig å ha på plass for vaksineutvikling mot andre og nye patogener.
Prosjektet består av følgende arbeidspakker (AP-er):
AP 1: Forbedret immunrespons – utvikling av DNA-vaksine vektorer og molekylære adjuvanser
En tilnærming for å øke DNA-vaksiners effekt er å administrere vaksineantigenet sammen med plasmider som koder for hjelpestoffer (adjuvans). Celler på injeksjonsstedet som tar opp og uttrykker adjuvans-plasmidene vil skille de ut i det lokale cellulære miljøet som deretter fører til aktivering av ulike immunmekanismer, både lokalt og systemisk. Det optimale valget av adjuvans avhenger av hvilken immunmekanisme vaksinen skal stimulere. I dette prosjektet vil et utvalg av molekylære adjuvanser, som representerer ulike virkemåter, bli testet for immunmodulerende effekter i laks. I tillegg skal designet av selve vaksinekonstruktet utvikles slik at et konstrukt kan inneholde flere virusantigener i kombinasjon med adjuvans.
En tilnærming for å øke DNA-vaksiners effekt er å administrere vaksineantigenet sammen med plasmider som koder for hjelpestoffer (adjuvans). Celler på injeksjonsstedet som tar opp og uttrykker adjuvans-plasmidene vil skille de ut i det lokale cellulære miljøet som deretter fører til aktivering av ulike immunmekanismer, både lokalt og systemisk. Det optimale valget av adjuvans avhenger av hvilken immunmekanisme vaksinen skal stimulere. I dette prosjektet vil et utvalg av molekylære adjuvanser, som representerer ulike virkemåter, bli testet for immunmodulerende effekter i laks. I tillegg skal designet av selve vaksinekonstruktet utvikles slik at et konstrukt kan inneholde flere virusantigener i kombinasjon med adjuvans.
AP 2: Førstelinjeforsvaret – initiering av immunresponsen
Intramuskulær injeksjon av DNA-vaksiner fører til opptak og uttrykk av plasmidkodede gener i en rekke celletyper. I fisk er det få detaljer som er kjent med hensyn til hvilke celletyper og immunmekanismer som aktiveres lokalt i muskel etter DNA-vaksinasjon. For å få en bedre forståelse av dette skal prosjektet undersøke hvilke celletyper som tar opp og uttrykker DNA-vaksinen, hvilke egenskaper disse cellene har, samt hvilke andre celletyper som rekrutteres til dette mikromiljøet.
AP 3: Vaksineeffektivitet og immunrespons
Det er begrenset kunnskap om hvilke immunologiske mekanismer som er viktige å for å få effektive DNA-vaksiner for laks. I denne arbeidspakken skal det gjøres innledende studier av effekten av DNA-vaksinene som utvikles i prosjektet i in vivo vaksineforsøk, samt analysere ulike deler av laksens immunrespons etter vaksinering og virussmitte. Nye målemetoder for immunparametere knyttet til beskyttelse etter DNA-vaksinering vil anvendes.
Prosjektets forskning vil være av vesentlig interesse for det vitenskapelige miljøet, akvakultur- og vaksineindustrien og for allmennheten. Resultatene skal formidles til ulike målgrupper via publikasjoner vitenskapelige tidsskrifter med fagfellevurdering, presentasjoner på vitenskapelige konferanser (Frisk Fisk og andre industrirelevante konferanser), populærvitenskapelige sammendrag i ulike nettkanaler, populærvitenskapelige artikler (Norsk Fiskeoppdrett). Publikasjoner i internasjonale, fagfellevurderte tidsskrifter med åpen tilgang har høy prioritet.
Medieomtale
Prosjekt webside
UiT