Forsker på lakseembryoets organutvikling for å bedre fiskehelsen

Forskningsprosjektet “SALMOCODE - Et kart over celler og organer for optimalisering av laksens organutvikling” har fått støtte fra Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfinansiering (FHF) for å kartlegge hvor og når i utviklingen helseproblemer og unormal organutvikling hos laksembryoer oppstår.

Norsk havbruksnæring produserer over 1,6 millioner tonn laks i året, som er mer enn halvparten av den globale produksjonen. Dette produksjonsnivået krever fisk som vokser raskt, noe som er oppnådd både gjennom avl og ved å bruke høye oppdrettstemperaturer i tidlige livsfaser.

Men suboptimale forhold, som for eksempel høy temperatur, under tidlig utvikling kan føre til helseproblemer senere i livet, noe som resulterer i redusert dyrevelferd og tap i produksjonen. Prosjektet vil utforske hypotesen om at produksjonsforhold under embryonale- og larve-utviklingsstadier kan ha en negativ innvirkning på organutvikling, og dermed på fremtidig hjerte-, nyre- og gjellehelse.

Ved å bruke enkeltcelle-transkriptomikk for å lage et kart over alle celletypene til laksen under dannelsen av organene, håper forskerne nøyaktig å kunne identifisere når og hvor i embryoet ting kan gå galt.

Dette vil gi grunnlag for utforming av oppdrettsprotokoller som unngår fremtidige helseproblemer.

Under kan du lese litt mer om bakgrunnen for prosjektet. Du finner mer informasjon under prosjektbeskrivelsen på FHFs nettsider.

Bakgrunn:

Norsk havbruksnæring produserer over 1,6 millioner tonn laks i året, som er mer enn halvparten av den globale produksjonen. Dette produksjonsnivået krever fisk som vokser raskt, noe som er oppnådd både gjennom avl og ved å bruke høye oppdrettstemperaturer i tidlige livsfaser. Hele produksjonslinjen taper derimot mer enn 90 millioner laks i året før de når slaktestørrelse, noe som rammer økonomisk, etisk og miljømessig bærekraft. Tapene har en rekke årsaker, men kan i stor grad tilskrives mangler i organhelse, inkludert hjerte, nyrer og gjeller, men også immunsystem, hud og skjelett.

Prosjektet SALMOCODE vil utforske hypotesen om at produksjonsforhold under embryonale- og larve-utviklingsstadier kan ha en negativ innvirkning på organutvikling, og dermed på fremtidig hjerte-, nyre- og gjellehelse. Organutvikling er en kompleks prosess der stamceller gjennomgår flere runder med differensiering, som til slutt gir en rekke spesialiserte celletyper, som igjen kombineres for å danne funksjonelle organer. Prosessen er nøye styrt av genetiske programmer, men har også en viss grad av fleksibilitet. Omgivelsestemperatur kan for eksempel ha stor innvirkning på utviklingshastigheten, men også lede til dødelighet og organavvik. Balansen mellom det genetiske programmet og fenotypisk plastisitet bestemmer dyrehelsen. Dette prosjektet foreslår å dokumentere dette samspillet hos laks på genetisk, cellulært, organisme og miljønivå.

Prosjektet vil bruke enkeltcelle-transkriptomikk for å screene utviklende lakseembryo fra et stort antall produksjonsforhold. Innledningsvis vil helheten av endringer i celler og genuttrykk i det utviklende embryoet dokumenteres. Dette vil gi et omfattende “veikart” over organutviklingen, som beskriver den tidsmessige fremveksten av alle celletyper og celleskjebner. Deretter vil et mindre kart over utvikling under ulike produksjonsforhold genereres, og ved å sammenligne disse med referansen kan man nøyaktig identifisere de første utviklingstidsstadiene der spesifikke organavvik oppstår. Til slutt vil denne kunnskapen brukes til å utvikle protokoller som unngår avvik, og validere disse ved hjelp av en rekke stresstester.

Fakta:

Prosjektleder er Christiaan Henkel ved Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap (IHA) ved Fakultet for biovitenskap (Biovit), og prosjektet samler flere forskere fra IHA og Veterinærhøgskolen.

Prosjektet gjennomføres på lakseinfeksjonslaboratoriet ved NMBU Veteirnærhøgskolen.

SALMOCODE er et treårig samarbeid mellom NMBU, Nofima, UiT, Aqua Kompetanse, NCE Aquaculture, Benchmark Genetics og MOWI, og er finansiert av Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfinansiering (FHF).