MP: Outer membrane vesicle vaccine against enteric redmouth disease (ERM) in aquaculture.

Havbruk er en viktig næring for Norge hvorav laksen er en av våre viktigste eksportvarer. Det er derfor viktig at Norge levere et godt og friskt produkt. Dessverre er det slik at ved et dyrehold hvor mange individer er tett samlet er det også lett for at ulike infeksjonssykdommer kan slå seg ned. Disse sykdommene kan være forårsaket av virus, bakterier eller parasitter som f.eks. lakselus. I Norge brukte vi tidligere en del antibiotika for å bekjempe sykdom etter smitte med bakterier, men dette er lite ønskelig ettersom det globalt er et problem med økende antibiotikaresistens. Det har heldigvis blitt utviklet et del gode vaksiner mot mange av disse sykdommene og alle fisk i oppdrett i Norge blir vaksinert før utslipp i havet. Likevel, er det flere sykdommer det ikke finnes gode og effektive vaksiner mot. I de siste årene har det vært et problem med en spesiell type bakterieinfeksjoner forårsaket av bakterien Yerisinia ruckeri. Denne bakterien er i samme familie som bakterien som forårsaket Svartedauen, men er på ingen måte like farlig. På Farmasøytisk institutt ved Universitetet i Oslo har vi forsket frem en vaksineteknologiplattform for å kunne beskytte fisken mot ulike bakteriesykdommer. Denne teknologien baserer seg på bruk av små biologiske pakker som bakteriene sender ut i miljøet. Slike vaksiner har blitt brukt for å forhindre utbrudd av hjernehinnebetennelse hos mennesker. I vår forskergruppe har vi sett god beskyttende effekt av en slik vaksine i våre smittemodeller mot flere typer sykdommer vanlig innen havbruk. I dette prosjekt ønsker vi å undersøke mulig utvikling av en vaksine mot sykdommen yersiniosis i laks og regnbueørret. Under studiet møtte vi på problemet med utbytte av vaksinen og måtte bruke ressurser på optimalisere prosessene for å øke utbytte. Dette løste vi til slutt på tre ulike metoder blandt annet med hjelp av rekombinant DNA teknologi. Interessen for denne vaksineteknologien har internasjonal interesse ettersom et tilsvarende studie som vårt ble publisert Iranian Journal of Fisheries Sciences.

Målet med prosjektet var å teste ut ekstracellulære membranvesikler (OMV) som skilles fra yttermembranenen fra bakterien Yersinia ruckeri som en mulig vaksine mot sykdommen yersiniosis hos fisk i akvakultur. Under arbeid i prosjektet oppdaget vi at Yersinia ruckeri skiller ut særdeles små mengder med membranvesikler. Vi tester 15 ulike bakteriisolat fra ulike fisk og verdensdeler med samme utfall. Vi måtte derfor i prosjektet utviklet mer effektive metoder for å isolere membranvesikler fra denne bakterien. Dette ble gjennomført på tre ulike måter: 1) etablering av mutasjoner i membranproteiner hos bakterien Y. ruckeri som gir høyere grad av vesikkeldannelse, 2) bytte metode for vesikkelisolering fra ultrasentrifuge til tangential filtrering, og 3) etablering av rekombinante vesikler i produksjonsbakterien E. coli. Alle tre metodene er effektive. Under vårt arbeidet kom også en publikasjon fra Animal Biological Product Research Group, Academic Center for Education, Culture and Research (ACECR), Tehran Organization, Tehran (Erfanmanesh et al., 2022, Iranian journal of Fisherie Sciences), som publiserte en god effekten av denne dype vaksiner i reinbueørret, men ikke bedre enn alternative vaksiner som allere finnes på markedet. Resultatene fra denne publikasjonen viser potensialet for OMV som vaksine i akvakultur. Etter en analyse fra UiO sin TTO, Inven2, gir dessverre denne publikasjonen reduserte muligheten for patenterbarhet av vaksienen for vår forskningsgruppe og UiO. Ettersom Erfanmanesh allerede har vist en bekyttende effekt av OMV vaksinen i fisk i akvakultur har vi ikke gått videre med fiskeforsøkene som planlagt i dette milepælprosjektet. Vi har derfor et underforbruk i forhold til budsjettert i dette prosjektet.