Meny
Virologi
Fiskevirusgruppe

Fiskevirusgruppa

Forskning i fiskevirusgruppa er målrettet på sentrale virusinfeksjoner i norsk oppdrett.

av NMBU

Fiskevirusgruppe

Hovedfokuset vårt er på Piscint orthoreovirus (PRV), som gir sykdommen hjerte- og skjelettmuskel betennelse (HSMB); Salmonid alfavirusm som er årsaken til Pancreas Disease (PD) og Infeksiøs lakseanemivirus (ILAV). Det langsiktige målet for forskning på disse virusene og de infeksjonene de gir er å forstå basale sykdomsmekanismer. Det kan bidra til at man kommer fram til forebyggende tiltak og vaksiner som kan brukes til effektivt å kontrollere infeksjonene. Forskningen er for en stor grad eksternt finansiert (NFR, FHF, Industri). Mye aktivitet er rettet inn mot grunnleggende forskning av egenskaper hos agens som er viktige i virus-vert interaksjon, og for medfødt og ervervet respons (=immunitet).  Vi samarbeider derfor med miljøer som fokuserer på egenskaper hos vertsdyr (responser generelt, morfologi, ekspresjonsanalyse etc.) og med spesiell kompetanse innen proteinkjemi.  Vi er om lag 10 personer i fiskevirusgruppa. Forskningsaktiviteten er avhengig av tilgang på eksterne prosjektmidler.

Piscint orthoreovirus, PRV.

For 10 år siden publiserte vi funnet av et nytt og ukjent virus, PRV. Viruset ble oppdaget ved bruk av NGS, som en ny metodikk den gangen.  Siden har vi fokusert på å beskrive viruset, når det gjelder utbredelse, betydning for sykdomsutvikling, og funksjoner av de enkelte virusproteiner. PRV er det mest utbredte viruset i akvakultur av atlantisk laks, og det er årsaken til hjerte- og skjelettmuskulaturbetennelse, som er en viktig og utbredt sykdom hos oppdrettslaks. Det er ingen kommersiell vaksine tilgjengelig mot PRV, og utviklingen av vaksine har blitt hemmet av at viruset ikke lar seg dyrke i kjente cellekulturer. Dette stopper de klassiske strategiene for virusvaksiner og studier av infeksjon. Derfor har mye av forskningen foregått ved hjelp av smittemodeller med PRV i laks. Vi har funnet at erytrocytter er målcellene til PRV hos laks, og vi har lyktes med å rense virus partikler fra erytrocytter og fra serum. Dette har gjort det mulig å studere virusets opptak i celler. Røde blodceller hos fisk har kjerne og en viss intracellulær transkripsjons- og translasjonsaktivitet, mens røde blodceller hos pattedyr ikke har kjerne. Det er ingen kjente virusinfeksjoner hos pattedyr hvor virus replikerer i røde blodceller.  Derfor er PRV også blitt et meget nyttig verktøy for studier av funksjoner hos røde blodceller i fisk, hvor de har andre funksjoner enn å være rene gasstransportører. Et viktig fokus i de neste årene vil være identifisering av cellulære reseptoren(e) for PRV. Dette vil gi et verdifullt nytt redskap for vaksineutvikling og muligens også for selektiv avl, noe som til syvende og sist kan føre til å redusere forekomsten av dette viruset i atlantisk lakseoppdrett. Ved å benytte ekspertise fra human virologiforskning til å fremme reseptorforskning på fiskevirus vil vi lage en grunnleggende verktøykasse for å studere de sentrale nåværende og fremtidige virussykdommer i akvakultur.

Det har vært betydelig internasjonal interesse fra andre land hvor lakseoppdrett også er en viktig næring. Gruppas internasjonale publikasjoner om PRV i de siste årene finner du i oversikten nederst [1-30].

Salmonid alfavirus, SAV.

Pancreas disease er sykdom som er meldepliktig til OIE. Den er utbredt i norsk oppdrett opp til omlag Nordlands grense. Tidligere har vi i et samarbeid med UiB utviklet revers genetikk for viruset, det vil si at vi kan reprodusere virus ved hjelp av å transfektere cellekulturer med plasmider som inneholder hele virusgenomet. Dette har vi videre utnyttet i immunisering av fisk hvor de strukturelle gener hos SAV har vært fjernet og erstattet med proteiner fra andre virus og SAVs replikasjonsmaskineri har vært brukt til å uttrykke disse. Dette kalles gjerne replikon vaksiner. Vi har vist at dette gir beskyttelse mot Infeksiøs lakseanemi og Infeksiøs pankreas nekrose.

De fleste virusvaksiner hos mennesker og også hos sports- og familiedyr er efgfektive og består av levende, svekkede virus, men det finnes ingen slike attenuerte vaksiner for laks. Ved å benytte revers genetikk modellen har vi modifisert virusets egenskaper ved å deglykosylere, det vil si å fjerne sukkermolekyler, overflateproteinene til SAV. Når vi deglykosylerte proteinet E1 var ikke viruset lenger infeksiøst, men når vi deglykosylerte proteinet E2 klarte vi å gjenopplive virus. Vi viste også at E2 deglykosylerte virus var attenuerte i cellekultur siden de produserer mindre virus og gir mindre celleskade enn intakte virus. Men, når E2 deglykosylerte virus ble gitt til laks var de smittsomme til annen og ga sykdom. Den attenueringen man obserte i cellekultur kunne ikke overføres til laks.  Derfor er flere ulike levende mutanter utviklet og vil testes i laks.

Gruppas internasjonale publikasjoner om SAV i de siste årene finner du i oversikten nederst. [31-37]

Infeksiøst lakseanemivirus, ILAV

ILA er også en sykdom som er meldepliktig til OIE. Viruset foreligger i to former, ILAV-HPRΔ som gir klassisk ILA sykdom og ILAV- HPR0 som er apatogen og som ikke kan dyrkes i cellekultur. ILAV- HPR0 er vidt utbredt og er opphavet til ILAV-HPRΔ som bare finnes i forbindelse med sykdom.

Vår forskning har vært rettet mot ILAV-HPRΔ. Tidligere har vi testet ut inaktiverte helvirusvaksiner som gir meget god beskyttelse, men er for dyre å produsere, og også laget og testet replikon vaksiner mot ILA. Vår basalforskning for ILAV i senere år har fokusert på funksjoner av regulatoriske virusproteiner i replikasjonssyklus til ILAV.

Gruppas internasjonale publikasjoner om ILAV i de siste årene finner du i oversikten under. [38-43]

Internasjonale publikasjoner

  1. Adamek, M.; Hellmann, J.; Flamm, A.; Teitge, F.; Vendramin, N.; Fey, D.; Risse, K.; Blakey, F.; Rimstad, E.; Steinhagen, D. Detection of piscine orthoreoviruses (prv-1 and prv-3) in atlantic salmon and rainbow trout farmed in germany. Transbound Emerg Dis 2019, 66, 14-21.
  2. Bjorgen, H.; Haldorsen, R.; Oaland, O.; Kvellestad, A.; Kannimuthu, D.; Rimstad, E.; Koppang, E.O. Melanized focal changes in skeletal muscle in farmed atlantic salmon after natural infection with piscine orthoreovirus (prv). Journal of fish diseases 2019, 42, 935-945.
  3. Bjorgen, H.; Wessel, O.; Fjelldal, P.G.; Hansen, T.; Sveier, H.; Saebo, H.R.; Enger, K.B.; Monsen, E.; Kvellestad, A.; Rimstad, E., et al. Piscine orthoreovirus (prv) in red and melanised foci in white muscle of atlantic salmon (salmo salar). Veterinary research 2015, 46, 89.
  4. Dahle, M.K.; Wessel, O.; Timmerhaus, G.; Nyman, I.B.; Jorgensen, S.M.; Rimstad, E.; Krasnov, A. Transcriptome analyses of atlantic salmon (salmo salar l.) erythrocytes infected with piscine orthoreovirus (prv). Fish & shellfish immunology 2015, 45, 780-790.
  5. Dhamotharan, K.; Bjørgen, H.; Malik, M.; Nyman, I.; Markussen, T.; Dahle, M.; Koppang, E.; Wessel, Ø.; Rimstad, E.J.P. Dissemination of piscine orthoreovirus-1 (prv-1) in atlantic salmon (salmo salar) during the early and regenerating phases of infection. 2020, 9.
  6. Dhamotharan, K.; Tengs, T.; Wessel, O.; Braaen, S.; Nyman, I.B.; Hansen, E.F.; Christiansen, D.H.; Dahle, M.K.; Rimstad, E.; Markussen, T. Evolution of the piscine orthoreovirus genome linked to emergence of heart and skeletal muscle inflammation in farmed atlantic salmon (salmo salar). Viruses 2019, 11.
  7. Dhamotharan, K.; Vendramin, N.; Markussen, T.; Wessel, O.; Cuenca, A.; Nyman, I.B.; Olsen, A.B.; Tengs, T.; Krudtaa Dahle, M.; Rimstad, E. Molecular and antigenic characterization of piscine orthoreovirus (prv) from rainbow trout (oncorhynchus mykiss). Viruses 2018, 10.
  8. Di Cicco, E.; Ferguson, H.W.; Schulze, A.D.; Kaukinen, K.H.; Li, S.; Vanderstichel, R.; Wessel, O.; Rimstad, E.; Gardner, I.A.; Hammell, K.L., et al. Heart and skeletal muscle inflammation (hsmi) disease diagnosed on a british columbia salmon farm through a longitudinal farm study. PloS one 2017, 12, e0171471.
  9. Finstad, O.W.; Dahle, M.K.; Lindholm, T.H.; Nyman, I.B.; Lovoll, M.; Wallace, C.; Olsen, C.M.; Storset, A.K.; Rimstad, E. Piscine orthoreovirus (prv) infects atlantic salmon erythrocytes. Veterinary research 2014, 45, 35.
  10. Finstad, O.W.; Falk, K.; Lovoll, M.; Evensen, O.; Rimstad, E. Immunohistochemical detection of piscine reovirus (prv) in hearts of atlantic salmon coincide with the course of heart and skeletal muscle inflammation (hsmi). Veterinary research 2012, 43, 27.
  11. Haatveit, H.M.; Hodneland, K.; Braaen, S.; Hansen, E.F.; Nyman, I.B.; Dahle, M.K.; Frost, P.; Rimstad, E. DNA vaccine expressing the non-structural proteins of piscine orthoreovirus delay the kinetics of prv infection and induces moderate protection against heart -and skeletal muscle inflammation in atlantic salmon (salmo salar). Vaccine 2018, 36, 7599-7608.
  12. Haatveit, H.M.; Nyman, I.B.; Markussen, T.; Wessel, O.; Dahle, M.K.; Rimstad, E. The non-structural protein muns of piscine orthoreovirus (prv) forms viral factory-like structures. Veterinary research 2016, 47, 5.
  13. Haatveit, H.M.; Wessel, O.; Markussen, T.; Lund, M.; Thiede, B.; Nyman, I.B.; Braaen, S.; Dahle, M.K.; Rimstad, E. Viral protein kinetics of piscine orthoreovirus infection in atlantic salmon blood cells. Viruses 2017, 9.
  14. Johansen, L.H.; Dahle, M.K.; Wessel, O.; Timmerhaus, G.; Lovoll, M.; Rosaeg, M.; Jorgensen, S.M.; Rimstad, E.; Krasnov, A. Differences in gene expression in atlantic salmon parr and smolt after challenge with piscine orthoreovirus (prv). Molecular immunology 2016, 73, 138-150.
  15. Lund, M.; Krudtaa Dahle, M.; Timmerhaus, G.; Alarcon, M.; Powell, M.; Aspehaug, V.; Rimstad, E.; Jorgensen, S.M. Hypoxia tolerance and responses to hypoxic stress during heart and skeletal muscle inflammation in atlantic salmon (salmo salar). PloS one 2017, 12, e0181109.
  16. Lund, M.; Rosaeg, M.V.; Krasnov, A.; Timmerhaus, G.; Nyman, I.B.; Aspehaug, V.; Rimstad, E.; Dahle, M.K. Experimental piscine orthoreovirus infection mediates protection against pancreas disease in atlantic salmon (salmo salar). Veterinary research 2016, 47, 107.
  17. Malik, M.S.; Bjorgen, H.; Dhamotharan, K.; Wessel, O.; Koppang, E.O.; Di Cicco, E.; Hansen, E.F.; Dahle, M.K.; Rimstad, E. Erythroid progenitor cells in atlantic salmon (salmo salar) may be persistently and productively infected with piscine orthoreovirus (prv). Viruses 2019, 11.
  18. Markussen, T.; Dahle, M.K.; Tengs, T.; Lovoll, M.; Finstad, O.W.; Wiik-Nielsen, C.R.; Grove, S.; Lauksund, S.; Robertsen, B.; Rimstad, E. Sequence analysis of the genome of piscine orthoreovirus (prv) associated with heart and skeletal muscle inflammation (hsmi) in atlantic salmon (salmo salar). PloS one 2013, 8, e70075.
  19. Palacios, G.; Lovoll, M.; Tengs, T.; Hornig, M.; Hutchison, S.; Hui, J.; Kongtorp, R.T.; Savji, N.; Bussetti, A.V.; Solovyov, A., et al. Heart and skeletal muscle inflammation of farmed salmon is associated with infection with a novel reovirus. PloS one 2010, 5, e11487.
  20. Rosaeg, M.V.; Lund, M.; Nyman, I.B.; Markussen, T.; Aspehaug, V.; Sindre, H.; Dahle, M.K.; Rimstad, E. Immunological interactions between piscine orthoreovirus and salmonid alphavirus infections in atlantic salmon. Fish & shellfish immunology 2017, 64, 308-319.
  21. Teige, L.H.; Lund, M.; Haatveit, H.M.; Rosaeg, M.V.; Wessel, O.; Dahle, M.K.; Storset, A.K. A bead based multiplex immunoassay detects piscine orthoreovirus specific antibodies in atlantic salmon (salmo salar). Fish & shellfish immunology 2017, 63, 491-499.
  22. Tengs, T.; Rimstad, E. Emerging pathogens in the fish farming industry and sequencing-based pathogen discovery. Developmental and comparative immunology 2017, 75, 109-119.
  23. Vendramin, N.; Alencar, A.L.F.; Iburg, T.M.; Dahle, M.K.; Wessel, O.; Olsen, A.B.; Rimstad, E.; Olesen, N.J. Piscine orthoreovirus infection in atlantic salmon (salmo salar) protects against subsequent challenge with infectious hematopoietic necrosis virus (ihnv). Veterinary research 2018, 49, 30.
  24. Vendramin, N.; Cuenca, A.; Sorensen, J.; Alencar, A.L.F.; Christiansen, D.H.; Jacobsen, J.A.; Axen, C.; Lieffrig, F.; Ruane, N.M.; Martin, P., et al. Presence and genetic variability of piscine orthoreovirus genotype 1 (prv-1) in wild salmonids in northern europe and north atlantic ocean. Journal of fish diseases 2019.
  25. Vendramin, N.; Dhamotharan, K.; Olsen, A.B.; Cuenca, A.; Teige, L.H.; Wessel, O.; Iburg, T.M.; Dahle, M.K.; Rimstad, E.; Olesen, N.J. Piscine orthoreovirus subtype 3 (prv-3) causes heart inflammation in rainbow trout (oncorhynchus mykiss). Veterinary research 2019.
  26. Wessel, O.; Braaen, S.; Alarcon, M.; Haatveit, H.; Roos, N.; Markussen, T.; Tengs, T.; Dahle, M.K.; Rimstad, E. Infection with purified piscine orthoreovirus demonstrates a causal relationship with heart and skeletal muscle inflammation in atlantic salmon. PloS one 2017, 12, e0183781.
  27. Wessel, O.; Haugland, O.; Rode, M.; Fredriksen, B.N.; Dahle, M.K.; Rimstad, E. Inactivated piscine orthoreovirus vaccine protects against heart and skeletal muscle inflammation in atlantic salmon. Journal of fish diseases 2018, 41, 1411-1419.
  28. Wessel, O.; Krasnov, A.; Timmerhaus, G.; Rimstad, E.; Dahle, M.K. Antiviral responses and biological concequences of piscine orthoreovirus infection in salmonid erythrocytes. Frontiers in immunology 2018, 9, 3182.
  29. Wessel, O.; Nyman, I.B.; Markussen, T.; Dahle, M.K.; Rimstad, E. Piscine orthoreovirus (prv) o3 protein binds dsrna. Virus research 2015, 198, 22-29.
  30. Wessel, O.; Olsen, C.M.; Rimstad, E.; Dahle, M.K. Piscine orthoreovirus (prv) replicates in atlantic salmon (salmo salar l.) erythrocytes ex vivo. Veterinary research 2015, 46, 26.
  31. Abdullah, A.; Olsen, C.M.; Hodneland, K.; Rimstad, E. A polyprotein-expressing salmonid alphavirus replicon induces modest protection in atlantic salmon (salmo salar) against infectious pancreatic necrosis. Viruses 2015, 7, 252-267.
  32. Hikke, M.C.; Braaen, S.; Villoing, S.; Hodneland, K.; Geertsema, C.; Verhagen, L.; Frost, P.; Vlak, J.M.; Rimstad, E.; Pijlman, G.P. Salmonid alphavirus glycoprotein e2 requires low temperature and e1 for virion formation and induction of protective immunity. Vaccine 2014, 32, 6206-6212.
  33. Karlsen, M.; Villoing, S.; Ottem, K.F.; Rimstad, E.; Nylund, A. Development of infectious cdna clones of salmonid alphavirus subtype 3. BMC research notes 2010, 3, 241.
  34. Karlsen, M.; Villoing, S.; Rimstad, E.; Nylund, A. Characterization of untranslated regions of the salmonid alphavirus 3 (sav3) genome and construction of a sav3 based replicon. Virology journal 2009, 6, 173.
  35. Karlsen, M.; Yousaf, M.N.; Villoing, S.; Nylund, A.; Rimstad, E. The amino terminus of the salmonid alphavirus capsid protein determines subcellular localization and inhibits cellular proliferation. Archives of virology 2010, 155, 1281-1293.
  36. Wolf, A.; Hodneland, K.; Frost, P.; Braaen, S.; Rimstad, E. A hemagglutinin-esterase-expressing salmonid alphavirus replicon protects atlantic salmon (salmo salar) against infectious salmon anemia (isa). Vaccine 2013, 31, 661-669.
  37. Wolf, A.; Hodneland, K.; Frost, P.; Hoeijmakers, M.; Rimstad, E. Salmonid alphavirus-based replicon vaccine against infectious salmon anemia (isa): Impact of immunization route and interactions of the replicon vector. Fish & shellfish immunology 2014, 36, 383-392.
  38. Lauscher, A.; Krossoy, B.; Frost, P.; Grove, S.; Konig, M.; Bohlin, J.; Falk, K.; Austbo, L.; Rimstad, E. Immune responses in atlantic salmon (salmo salar) following protective vaccination against infectious salmon anemia (isa) and subsequent isa virus infection. Vaccine 2011, 29, 6392-6401.
  39. Olsen, C.M.; Braaen, S.; Falk, K.; Rimstad, E. Multiple passage of infectious salmon anaemia virus in rainbow trout, oncorhynchus mykiss (walbaum), did not induce increased virus load. Journal of fish diseases 2012, 35, 827-838.
  40. Olsen, C.M.; Markussen, T.; Thiede, B.; Rimstad, E. Infectious salmon anaemia virus (isav) rna binding protein encoded by segment 8 orf2 and its interaction with isav and intracellular proteins. Viruses 2016, 8.
  41. Ramly, R.B.; Olsen, C.M.; Braaen, S.; Hansen, E.F.; Rimstad, E. Transcriptional regulation of gene expression of infectious salmon anaemia virus segment 7. Virus research 2014, 190, 69-74.
  42. Ramly, R.B.; Olsen, C.M.; Braaen, S.; Rimstad, E. Infectious salmon anaemia virus nuclear export protein is encoded by a spliced gene product of genomic segment 7. Virus research 2013, 177, 1-10.
  43. Rimstad, E.; Markussen, T.J.J.O.A.M. Infectious salmon anaemia virus-molecular biology and pathogenesis of the infection. 2020.
Published 21. April 2020 - 9:57 - Updated 15. mai 2020 - 14:33