Regnbueørreten har utviklet strategier for effektiv antistoffrespons
Sofie Navelsaker Thommessens konkluderer i sitt doktorgradsarbeid med at regnbueørret gjennom evolusjonen har utviklet strategier for effektiv antistoffrespons rettet mot kjente patogener.
Sofie Navelsaker Thommessen
E-postadresse: sofie.navelsaker@nmbu.no
Thommessen viser at regnbueørret reiser felles antistoffrespons mot viral hemorragisk septikemi virus (VHSV), og at ørret er i stand til å reise effektive antistoffresponser mot både VHSV og Infeksiøs pankreas nekrose virus (IPNV) ved immuniseringer med de to virusene.
Regnbueørret er en art som ikke har en konvensjonell immunhukommelse eller «huske»-B celler slik vi kjenner det hos mus og menneske. I sin avhandling utfordrer Thommessen definisjonen av immunhukommelse på bakgrunn av funn presentert i studiene.
Viktig å forstå det adaptive immunsystemet
Infeksjon med rhabdo- and birnavirus fører til dødelig sykdom hos laksefisk og andre fiskearter. I oppdrett er VHS og IPNV årsak til store økonomiske tap over hele verden.
– Å forstå vertsorganismens forsvarsmekanismer, og mer spesifikt det adaptive immunsystemet hos laksefisk, er avgjørende for å kunne utvikle nye, effektive og trygge vaksiner. Den nåværende forståelsen av antistoffrespons til virus i laksefisk er mangelfull, og den informasjonen som finnes, er ikke konsistent, sier Thommesen.
I denne avhandlingen har hun forsøkt å forstå dynamikken og strukturen i antistoffrepertoaret hos regnbueørret etter enkeltimmunisering med enten VHSV eller IPNV, eller ulike kombinasjoner av immunisering med begge virusartene.
– Vi har også sammenlignet antistoffrepertoaret hos regnbueørret etter immunisering med to ulike IPNV virus.
In vivo og in vitro-studier
Thommessen og kollegene har rapportert funn fra tre in vivo studier og en in vitro studie. I den første studien immuniserte de isogen regnbueørret i serier med VHSV og/eller IPNV-vaksiner og analyserte antistoff mRNA fra milt, fra prøver tatt ved ulike tidspunkt. De karakteriserte antistoffresponsene til VHSV og IPNV, og virusenes «avtrykk» i antistoffrepertoaret etter immunisering.
– Vi identifiserte en felles eller «public» antistoffrespons i flertallet av individene etter VHSV-immunisering, og vi fant at sekundær vaksinering med IPNV etter en primær immunisering med VHSV, ikke fører til nedregulering av antistoffresponsen overfor VHSV, forteller Thommessen.
I den andre studien sammenlignet de antistoffrespons etter immunisering med to forskjellige IPNV-virus, IPNV-PT og IPNV-TA som tidligere er beskrevet i laks.
– Vi karakteriserte antistoff-repertoaret i isogen ørret etter immunisering med enten IPNV-PT eller IPNV-TA, og konkluderte med at IPNV-PT er den mest immunogene IPNV-varianten i ørret.
Sørger for effektiv og rask beskyttelse
I den tredje studien identifiserer forskerne en felles respons i villtype-ørret immunisert med VHSV. De sekvenserte transkriptomet fra VHSV-spesifikke B-celler (enkeltceller), og korresponderende lettkjede av immunoglobulinet overfor VHSV. De fant en B-celle-klon som uttrykte «public» type. Denne ble sekvensert og karakterisert gjennom funksjonelle forsøk.
Samlet gir resultatene ny innsikt i antistoffresponsen til ørret overfor to virus som forekommer ofte i ørret- og lakseoppdrett.
– Vi har dokumentert felles responderende antistoffer i regnbue-ørret med ulik genetisk bakgrunn, og vi foreslår at denne typen antistoffrespons, selektert ved evolusjon, er en viktig mekanisme hos laksefisk og sørger for effektiv og rask beskyttelse mot de vanligste patogenene som fisken utsettes for i sitt miljø.
Sofie Navelsaker Thommessen forsvarte sin avhandling ”Selective VDJ rearrangements of antibody genes in Rainbow trout mobilize efficient and protective responses after immunization with VHSV and IPNV antigens - the public response, an ancient defence strategy to direct the adaptive immune responses towards common pathogens and a useful model to measure vaccination success” 9. desember 2021 ved NMBU Veterinærhøgskolen, Institutt for parakliniske fag.
Hovedveileder: Øystein Evensen
Medveiledere: Dr. Hetron Mweemba Munang’andu, Dr. Pierre Boudinot