Ny forskning avdekker fiskevirusenes viktigste smitteveier

Foto: Alf Dalum

Hjertesprekk (Kardiomyopatisyndrom, CMS) og infeksiøs lakseanemi (ILA) er blant de mest kostbare og alvorlige sykdommene for oppdrettsfisk i Norge. Likevel vet vi lite om hvordan virusene som forårsaker sykdommene sprer seg. Det er heldigvis i ferd med å endre seg.

Pharmaq er med i et forskningsprosjekt ved The Royal Veterinary College (RVC) i London som for første gang har kartlagt virusenes komplette arvelige materiale i stor skala. Flere hundre genomer helgenomsekvenseres for å fange opp alle variasjoner og mutasjoner av virusene.

Dataene gir forskerne et detaljert bilde av både hvor og når virusene sprer seg. Resultatene angir de viktigste faktorene for virusspredning.

– Vi rekonstruerer den mulige smittekjeden geografisk og i tid. Det gir unike muligheter til å lære om virusutbrudd og hvordan vi kan forhindre spredning i fremtiden, forteller Mingli Zhao, postdoktor ved RVC og en av forskerne bak studien.

Prosjektgruppen fra venstre: Bertie Knight, Ane Sandtrø, Sarah Hill, Mingli Zhao, Marius Andre De Fejter Karlsen, Mari Solheim og Svein Alexandersen.

Geografisk nærhet har mest å si

Geografisk nærhet er den aller viktigste faktoren for spredning av både hjertesprekk-viruset PMCV og ILA-viruset (se faktaboks for mer informasjon om virusene), viser forskningen. Jo tettere sjøanleggene ligger, jo mer sprer viruset seg. Det gjelder til en viss grad også for landbaserte anlegg.

– Viruset kan smitte gjennom delt personell, utstyr og båter. Det kan også spres med havstrømmene, sier Marius Karlsen, forsker og prosjektansvarlig i Pharmaq.

– Ved planlegging av nye sjøanlegg kan det være lurt å tenke over anleggstetthet og plassering for å minimere risikoen for smittespredning, råder postdoktor Zhao.

Sammenliknet båtbevegelser med smittespredning

Brønnbåter kan spre hjertesprekk-virus til Skottland

Minst syv ganger mellom 2004 og 2022 spredte PMCV-viruset seg fra Norge til Skottland, viser forskningen.

Forskerne har ikke et sikkert svar på hvordan viruset har spredt seg over landegrensene. Karlsen påpeker imidlertid at brønnbåter har gått mellom anlegg i Norge og Skottland. Båtene er store og kompliserte å rengjøre skikkelig. Derfor er det veldig viktig å tenke biosikkerhet ved transport, sier Pharmaq-forskeren.

– Det kan sammenliknes med om taket ditt er lekk. Det hjelper ikke å tørke opp i stua di, for vannet kommer ovenfra likevel. Man må tette taket, eller i dette tilfellet stoppe spredningen via brønnbåter, forklarer Karlsen.

Zhao sier at det kan være lurt å teste fisken for sykdom før den transporteres.

– Det er også svært viktig å fjerne all død fisk fra båtene og desinfisere grundig, supplerer Zhao.

Bildet: Histologibilde som viser betennelsesforandringer i hjertet hos fisk med hjertesprekk

Egg er ingen hovedsmittevei

Flere har spekulert i om PMCV-viruset kan smitte via egg – altså vertikalt fra mor til barn. Funnene tyder på at egg ikke er en primær smittevei, men at det trolig kan forekomme:

– Vi fant ett tilfelle med nesten identiske virus på anlegg som ligger langt fra hverandre. Anleggene hadde fått egg fra samme parti. Viruset kan oppholde seg på utsiden av egget, så desinfeksjon av rogn er viktig. De fleste bevegelser av virus mellom fiskepopulasjoner skjer imidlertid ikke via egg, forteller Zhao.

Ikke svart-hvitt

Forskningsprosjektet motbeviser tradisjonelle antakelser om virus, forteller Karlsen.

– Før tenkte man kanskje litt svart-hvitt om hvordan virus spres: At ett virus spres sånn, mens et annet spres sånn. Men virus sprer seg ikke på bare én måte, sier Karlsen.

– Vi kan sammenlikne med koronapandemien: Mesteparten av smitten skjedde mellom mennesker som oppholdt seg tett. Men likevel var flytransport ekstremt viktig for å spre viruset over hele verden. Slik er det også med fiskevirus, utdyper han.

Smittet flere ganger

Forskerne fremhever flere komplekse egenskaper ved virusene:

• Ulike versjoner av virusene sirkulerte samtidig på samme anlegg. Det viser at fisken har blitt infisert i flere omganger og at ulike smittenettverk er aktive i samme utbrudd.
  
  
• Virus som hadde blitt introdusert for mange år siden, var fortsatt til stede flere steder.
  
  
• I tillegg fant forskerne fisk med reassorterte ILA-virus – altså at fisken er smittet med to forskjellige ILA-virus som har blandet seg og dannet et nytt ILA-virus.

Denne kompleksiteten hadde ikke vært mulig å oppdage uten å helgenomsekvensere viruset.

– Ved PCR-analyser undersøker man bare om viruset er der eller ikke. Ved helgenomsekvensering kartlegger vi hele virusets arv. Da ser vi at virkeligheten er kompleks. Et virus man trodde stammet fra samme sted, kan vise seg å komme fra to ulike steder, forteller Karlsen i Pharmaq.

Tror helgenomsekvensering er fremtiden

Helgenomsekvensering ble et kjent begrep for mange under koronapandemien: Helsemyndigheter helgenomsekvenserte koronaviruset for å spore hvordan ulike versjoner spredte seg.

– Tidligere har det kun vært mulig å se hvordan viruset overordnet utvikler seg gjennom tiår. Når vi har hele genom, kan vi se nøyaktig hvordan viruset har spredt seg geografisk de siste par årene. Det er viktig, ettersom fisken bare lever i to-tre år, forteller Karlsen i Pharmaq.

Zhao tror helgenomsekvensering blir standarden for å analysere fiskevirus i fremtiden.

– Du får en detaljert, helhetlig historie om viruset og hvordan det kom til ditt anlegg, sier hun.

PMCV og ILA-virus

Piscint myokardittvirus (PMCV):

• PMCV forårsaker kardiomyopatisyndrom (CMS), også kalt hjertesprekk. Det er en alvorlig hjertesykdom som rammer oppdrettslaks i sjøen.
  
  
•  PMCV er et nakent (uten ekstra membrankappe) dobbelttrådet RNA-virus med et lite, usegmentert genom.
  
  
• Hjertesprekk er en av de største tapsfaktorene i norsk oppdrettsnæring, ifølge Veterinærinstituttet. Sykdommen ble først omtalt i 1985, og er nå spredd i alle norske produksjonssoner.
  
  
• Daglige fiskedødsfall i anlegg med CMS er som regel lavt. Dødeligheten kan imidlertid vare lenge, slik at de totale tapene blir store. Fisken kan dø plutselig uten å vise fysiske tegn. Typiske tegn er utstående øyne, væskeansamling under skjellene og blødninger under buken. I mer alvorlige tilfeller kan forkammerveggen sprekke, noe som har gitt sykdommen navnet hjertesprekk.
  
  
• Hjertesprekk skader hjertemuskulaturen. Graden av skade i hjertemuskulaturen samsvarer med PMCV-virusnivået i hjertevevet.
  
  
• Stor, slaktemoden fisk blir gjerne rammet, men de senere årene er CMS også påvist i mindre laks i sjø.

Infeksiøs lakseanemi (ILA):

• Infeksiøs lakseanemi er en alvorlig virussykdom hos atlantisk laks i oppdrett.
  
  
• ILA-viruset ligner strukturelt på influensavirus og har åtte separate gensegmenter.
  
  
• Det finnes to varianter av viruset: ILAV HPR0 er en ikke-sykdomsfremkallende forløper som kan finnes både i settefisk og sjøfisk. ILAV HPR∆ er en sykdomsfremkallende variant som utvikler seg fra HPR0 gjennom endringer i virusets arvemateriale.
  
  
• Syke fisk viser tegn på sirkulasjonsproblemer, blødninger i hud og indre organer, mørk lever og svulne nyrer.
  
  
• ILA ble første gang påvist i Norge i 1984, med en topp på 80 utbrudd i 1990. Siden 1993 har antallet variert mellom ett og 25 utbrudd per år. Sykdommen er også påvist i Skottland, Færøyene, Chile, Canada og USA.
  
  
• ILA er listeført både i Norge og EU. Mistanke om ILA skal straks varsles til Mattilsynet og kan påvirke eksporten av laks og regnbueørret.

Om forskningsprosjektet

• Forskningsprosjektet helgenomsekvenserer ILA-virus og PMCV for å kartlegge smitten og finne ut hvordan den kan reduseres i fremtiden.
  
  
• Forskningsprosjektet er initiert av Pharmaq, og gjennomføres ved Royal Veterinary College (RVC) i London. Prosjektet er fullfinansiert av britiske Biotechnology and Biological Science Research Council (BBSRC), og ledes av Dr. Sarah Hill ved RVC.
  
  
• Pharmaq bidrar ved å samle inn virusprøver og tilleggsinformasjon om prøvene: Virus-positive prøver sendes til helgenomsekvensering, så fremt Pharmaq får tillatelse til det fra oppdrettskundene.
  
  
• Dr. Mingli Zhao har helgenomsekvensert 311 PMCV-genomer samlet inn av Pharmaq. Rundt 70 prosent av dem kom fra Norge, resten fra Skottland.
  
  
• Prosjektet pågår fortsatt. Foreløpig er over 200 ILA-genomer er helgenomsekvensert, også disse samlet inn av Pharmaq. Mer enn 175 av genomene kommer fra Norge, resten fra Skottland.