Safeguarding Atlantic salmon: A non-invasive approach to assess viral disease dynamics, surveillance methods and effect of control measures

Virus som spres via vann utgjør en betydelig fare for fiskehelsen. For å forhindre spredning er det nødvendig å forstå samspillet mellom virus, vert og miljø, men for mange virus er denne kunnskapen begrenset. Infeksiøs lakseanemivirus (ILAV) og Salmonid alfavirus (SAV) er årsak til meldepliktige sykdommer som fører til store tap for den norske oppdrettsnæringen. Begge virus kan smitte oppdrettet laksefisk i sjø, og forårsake sykdom. Begge virus skilles ut fra smittet fisk og spres videre i sjøvannet. SAFEGUARD-prosjektet har utviklet nye metoder som kan benyttes til sykdomsovervåking, samt til studier av spredning og smitteoverføring i oppdrettsanlegg med laksefisk. Metode: Studien er gjennomført ved å ta ut vannprøver fra oppdrettsanlegg med laks i sjø, konsentrere vannprøvene ved filtrering gjennom filtre med elektrisk ladning, eluere konsentratet i buffer, og så analysere for forekomst av de aktuelle virusene ved bruk av kvantitativ RT-qPCR. Resultater: Med finansiering fra Norges forskningsråd (SAFEGUARD-prosjektet), har vi utviklet en alternativ metode for å påvise disse to viktige, patogene virusene (ISAV og SAV) direkte i vannprøver tatt i anlegg der det er infisert fisk. Denne enkle og effektive metoden er optimalisert i laboratorie-studier, smitteforsøk og feltforsøk, og har nå blitt publisert i fem internasjonale vitenskaplige tidsskrifter. Det er gledelig å oppleve at idéen kunne realiseres. Vi håper at resultatene vil gi viktig informasjon som er relevant for utvikling av forbedrede metoder for sykdomsovervåking, smittemodeller og bekjempelsesstrategier for smittsomme sykdommer, som alle er viktige verktøy i arbeidet for bedre fiskehelse. En annen suksess med dette forskningsarbeidet er at det vil føre til reduksjon i prøvetaking av levende fisk for å undersøke tilstedeværelsen av virus i forbindelse med sykdomsovervåking, dersom metoden erstattes med uttak av vannprøver fra anlegget.

The study has resulted in the development of alternative test strategies, which employs the concept of 3R; replace, reduce and refine, and this will have significant impact on the use of fish for validation of new procedures/test in future.

Disease surveillance, transmission models for spread of infections, and disease control strategies are important tools in fish health management. The SAFEGUARD project aims at developing novel approaches for assessing the impact of viral disease dynamics, transmission and spread in Atlantic salmon farms, which can replace the unfortunate use of live fish, thus satisfying the 3R requirements relating to experimental animals: replace, reduce and refine. SAFEGUARD will follow three mutually supporting lines of work. The first will study infectious disease dynamics and spread within and between fish populations, entirely by-passing the need for fish (non-invasive strategies). The second will use the non-invasive strategiy to distinguish between "live" and "dead" viruses for the purpose of improving the surveillance of farms for specific viral agents. The third line will assess the impact and effectiveness of control strategies and methods, such as cleaning and disinfection routines, and the effect of fallowing of farm sites after disease outbreaks. Application of non-invasive strategies will help fish health management in two ways. First, it will provide tools for fish disease control and fish welfare; and contribute to SAFEGUARD and strengthen the Atlantic salmon industry. Secondly, it will reduce or eliminate the use of live fish for the purpose of testing for virus detection. SAFEGUARD will focus on two important fish viruses, Infectious salmon anaemia virus (ISAV) and Salmonid alphavirus (SAV), which are both notifiable pathogens and are known to Norwegian Atlantic salmon farms. For each of the pathogens, mode of disease dynamics, virus transmission and spread in fish farms are not very well understood, partly due to limitations in reliable study tools. By developing new approach for assessing the impact of viral disease dynamics, transmission and spread in Atlantic salmon, SAFEGUARD will provide early warning systems and contribute to providing sustainable fish hea