Utbytte og utnytte av resultater fra et storstilt CMS-prosjekt

Transkript

1 Utbytte og utnytte av resultater fra et storstilt CMS-prosjekt Cardiomyopathy syndrome: A multi-task approach to reduce losses and improve knowledge (NFR: ) Britt Bang Jensen 1, Edgar Brun 1, Sven Martin Jørgensen 2, Kjell Maroni 3, Marit Rode 4, Nina Santi 5, Harald Sveier 6, Harald Takle 2, Rune Waagbø 7, Simon Wadsworth 8, Olav Breck 9 1. Veterinærinstituttet, Oslo 2. Nofima, Ås 3.FHF, Oslo 4. Pharmaq, Oslo 5. Aqua Gen AS, Trondheim 6. Lerøy Seafood Group, Bergen 7. Nifes, Bergen 8. Ewos, Oslo 9. Marine Harvest, Bergen

2 CMS-prosjektet (NFR-no: ) 3-årigt prosjekt ( ) Deltakelse fra forskning og næringen: Økonomisk støtte fra NFR (6 mio) & FHF(3.3 mio) In kind og direkte støtte fra næringspartnere Samlet budjsett: 21.5 mio Formål: Øke kunnskap Identifisere risikofaktorer Søke etter agens Lære mer om patogenese Utvikle diagnostiske verktøy

3 CMS-epidemiologi CMS utbrudd Antall årlige utbrudd mellom Ikke meldeplikt Fortsatt viktig sykdom for næringen

4 Sykdomsutvikling Agens Miljø Agens Miljø Agens Miljø Vert Vert Vert Frisk fisk Smittet fisk Klinisk syk fisk Død fisk

5 Fra frisk til smittet fisk Forsøk bekreftet at sykdom er overførbar PMCV ble oppdaget i PMCV prosjektperioden, så fokus ble på viten om PMCV. For første gang ble CMS gjenskapt etter injeksjon av virus fra cellekultur inn i frisk fisk Virusinfiserte celler i hjerte

6 PMCV PMCV er en totivirus. Virus fra denne familie er kjent fra infeksjoner hos gjær, protozooer og insekter, men en enkelt annen type infiserer skjeletmuskulatur hos reke. I et kasus-kontroll studie har vi undersøkt 514 hjerter fra 72 forskjellige anlegg med og uten CMS-diagnose PMCV kunne finnes i alle untatt 2 anlegg I kontroll-anlegg fanntes PMCV bare i fisk med CMSforandringer Det er funnet PMCV I stamfisk og egg, men ikke i larver (Wiik-Nielsen et al, 2012) Sekvensering har vist at det er lav variasjon mellom isolater fra ulike anlegg (Haugland, presentasjon kl 15.15; Wiik-Nielsen et al, submitted) PMCV er inntil nå ikke funnet i ørret, men er i et enkelt tilfelle funnet i en vassild fra sjø (Böckermann et al, 2011)

7 Fra frisk til smittet fisk PMCV kan være utbredt i laksepopulasjonen langs hele kysten PMCV Informasjon fra screeningsprogrammer må innsamles Når vi vet noe mer, kan vi gjøre epidemiologiske studier Utbytte: PCR-analyse er kommersjelt tilgjengelig (PatoGen analyse AS og VI) Vaksineutvikling er på gang (Nilsen kl 15:00) Planlegging av kontrollstrategier

8 Utvikling fra smittet til klinisk syk PMCV og forandringer forenelige med CMS ble observert lang tid før klinisk utbrudd (4 mdr før) Infeksjonen begynner i hjerte, men virus finnes også i andre organer Vertsfaktorer spiller en viktig rolle Vert Vert Andre faktorer som bestemmer om smitte med PMCV fører til klinisk sykdom kan være: Smoltkvalitet Oxygenmangel (evt. som en stressfaktor) Håndtering/spyling/lusebekjempelse Fôring

9 Vertsfaktorer familiære forskjeller Fra et CMS-utbrudd i 200 familier i samme merd, fandtes tydelige forskjeller i mortalitet, virusmengde og hjerteforandringer (Fineid et al, 2011) Genetiske forskjeller kan altså forklare noe av resistensforskjellene

10 Utvikling fra smittet til klinisk syk Fra smitteforsøk (Timmerhaus et al, 2011): Hjertepatologi: No pathology Severe pathology Virus mengde (RNA) I hjerte over tid (uker) (qpcr) VIRUS NIVÅ UKER ETTER INFEKSJON Høyrespondere =SYKDOM Lav-respondere =RECOVERY Rundt 60-70% av fiskene utviklet kraftige hjerteforandringer og virusinfeksjon (høy-respondere) Hos disse sås aktiv T-celle respons i hjerte og komplement-system aktivering i milt før reduserte hjerte lesjoner og virus replikasjon (recovery/clearance) Resten utviklet ikke patologiske forandringer, men hadde høye virus mengder (Lav-respondere) Hos disse var undertrykt T-celle respons og aktivering av energimetabolisme i senstadie associert med manglende hjertelesjoner

11 Utvikling fra smittet til klinisk syk Det er bra korrelasjon mellom virusmengde og hjertelesjoner Miljø Ewos har gjort forsøk med PMCV fôring med specialfôr for å hindre utvikling til klinisk sykdom. Resulatetene er snart klare Vert Vert Utbytte: Avl for CMS-resistent fisk (Aquagen AS) Utvikling av diagnostiske redskap (Kombinasjon av gen-markører og qpcr kan brukes til påvisning samt antydning av stadie i sykdomsutvikling. Plasma ASAT er lovende som non-lethal test. Rekombinant antistof kan påvise virus i vev)

12 CMS-patogenese Kan CMS-syk fisk bli frisk igjen? Hvis ja, hvordan? Virus og hjertelesjoner ble funnet i opp til 1,5 år etter utbrudd Det tyder altså på at det er en kronisk sykdom Men det er tilsynelatende ikke alle syke fisk som dør Ofte vet vi ikke om den individuelle fisken er syk før den er død

13 Fremtida? Hvorfra får fisken PMCV? Finnes det et reservoir? Kan det være vertikalt overført? Hvor lang tid går det fra infeksjon til sykdom? Hvordan spres virus i en merd og mellom merder i et anlegg? Hvordan er virus følsomhet overfor desinfeksjonsmidler, ulike temperaturer, frysing/tining? Er det mulig å få til en robust og repilicerbar metode for kultivering i cellekultur? Hvordan er sammenhengen mellom PMCV og patogenisitet? Hvorfor er noen familier/individer mer resistente overfor CMS? Hva er sammenhengen (om det finnes noen) mellom CMS og andre sykdommer? Vil det være mulig og økonomisk rentabelt å sætte op kontrollprogrammer for CMS? Kræver fortsatt tett samarbeid mellom forskning og næring

14 Referenser Böckermann, Wiik-Nielsen, Sindre, Johansen, Tengs (2011): Prevalence of piscine myocarditis virus (PMCV) in marine fish species. J Fish Dis, 34:12; Fineid, Alarcon, Bang Jensen, Kjøglum, Santi (2011): Cardiomyopathy syndrome (CMS) and genetic resistance in salmon. Foredrag, Frisk Fiskkonferense, Tromsø. Haugland, Mikalsen, Nilsen, Lindmo, Thu, Eliassen, Roos, Rode, Evensen (2011): Cardiomyopathy Syndrome of Atlantic Salmon (Salmo salar L.) Is Caused by a Double-Stranded RNA Virus of the Totiviridae Family. J Virology, 85:11; Løvoll, Wiik-Nielsen, Grove, Wiik-Nielsen, Kristoffersen, Faller, Poppe, Jung, Pedamallu, Nederbragt, Meyerson, Rimstad, Tengs (2010): A novel totivirus and piscine reovirus (PRV) in Atlantic salmon (Salmo salar) with cardiomyopathy syndrome (CMS). Virology J, 7; 309. Timmerhaus, Krasnov, Nilsen, Alarcon, Afanasyev, Rode, Takle, Jørgensen (2011): Transcriptome profiling of immune responses to cardiomyopathy syndrome (CMS) in Atlantic salmon. BMC Genomics, 12;459 Timmerhaus et al., submitted to BMC Genomics Wiik-Nielsen, Ski, Aunsmo, Løvoll (2011): Prevalence of viral RNA from piscine reovirus and piscine myocarditis virus in Atlantic salmon, Salmo salar L., broodfish and progeny. J Fish Dis, 35:2; Wiik-Nielsen, Haugland et al., Submitted og presentert kl 15:15