Doktorgradsarbeidet til Valeria Aguilar Quiñones viser at resistens ikke bare handler om gener, men også samspillet mellom virus, vert og miljø.
Kan et virus lære seg å komme forbi vertens naturlige forsvar? Det er ett av spørsmålene Valeria Aguilar Quiñones har undersøkt i sin doktorgrad. Forskningen hennes viser at virusresistens ikke er en fast egenskap som styres av gener alene. Tvert imot er sykdomsutfallet et resultat av et komplekst samspill mellom viruset, verten og miljøet.
Et av de viktigste funnene i avhandlingen er at genetiske endringer i viruset kan påvirke hvor effektiv vertens motstandskraft er. Gjennom studier av infeksiøs pankreasnekrose-virus (IPNV), et sykdomsfremkallende virus hos atlantisk laks, undersøkte Quiñones et virusisolat som kunne fremkalle sykdom selv hos fisk med en kjent genetisk beskyttelse mot IPN.
Dette viser at selv sterk genetisk resistens kan utfordres når viruset forandrer seg. Samtidig fant Quiñones at hvor lett resistensen kan overvinnes, avhenger av hvilke biologiske mekanismer som ligger bak motstandskraften. Resistens som bygger på små genetiske forskjeller kan være lettere å omgå enn mer omfattende genetiske endringer.
Mer enn bare gener
Virusresistens blir ofte forklart gjennom genetikk. Men doktorgraden viser at også forhold inne i cellene spiller en avgjørende rolle.
For å undersøke dette utviklet Quiñones en ny cellelinje fra atlantisk laks, kalt ASSF. Den nye cellelinjen gir forskere et viktig verktøy for å studere hvordan virus angriper lakseceller i laboratoriet.
Forsøkene viste at ikke alle celler reagerer likt på virusinfeksjon, selv når de tilsynelatende er identiske. Noen celler ble infisert lettere enn andre, og mottakeligheten kunne endre seg over tid. Dette tyder på at en celles tilstand påvirker hvor godt viruset lykkes med å etablere infeksjon.
Ifølge forskningen kan faktorer som hvilke gener som er aktive i cellen, tilgjengeligheten av reseptorer på celleoverflaten og hvordan vev er organisert, være viktige for utfallet.
Barrierer mot genlevering i celler
Doktorgraden undersøkte også bruk av lentivirale vektorer, en teknologi som ofte brukes til å levere gener inn i celler. Slike verktøy er mye brukt i forskning på humane celler, men fungerer mindre effektivt i lakseceller.
Quiñones fant at genleveringen var både svakere og mer variabel i celler fra atlantisk laks enn i menneskeceller. Resultatene tyder på at det finnes naturlige cellulære forsvarsmekanismer som begrenser hvor godt teknologien fungerer.
Likevel viste studien at enkelte tiltak kunne forbedre resultatene. Metoder som spinnfeksjon, varmesjokk og endringer i funksjonen til et antiviralt gen gjorde genleveringen mer effektiv i ASSF-cellene. Samtidig viste forsøkene at noen fiskecellelinjer var langt mer mottakelige enn andre.
Funnet peker på at disse barrierene ikke er like sterke i alle celletyper, og at de kan påvirkes av cellenes biologiske tilstand.
Et nytt syn på virusresistens
Samlet gir doktorgraden et mer helhetlig bilde av hvordan virusinfeksjoner utvikler seg hos atlantisk laks. Resultatene kan få betydning både for fremtidig forskning og for vurdering av sykdomsrisiko i oppdrettsnæringen. Forskningen understreker at resistens som fungerer mot én virusvariant, ikke nødvendigvis gir samme beskyttelse mot nye varianter.
Samtidig viser arbeidet at lentiviral genlevering faktisk er mulig i lakseceller, selv om teknologien fortsatt møter biologiske hindringer. Dermed åpner doktorgraden for videre forskning på hvordan slike barrierer kan forstås og delvis overvinnes.
Gjennom arbeidet sitt viser Quiñones at kampen mellom virus og vert ikke har en fast vinner. Det er et kontinuerlig biologisk kappløp der små endringer kan få store konsekvenser.
Valeria Aguilar Quiñones forsvarer sin doktorgradsavhandling med tittel: "Virusresistens hos Atlantisk laks: innsikt fra virale, cellulære og funksjonelle studier.” 14. august, ved NMBU.
Hovedveileder for Quiñones har vært Dr. Victor Boyartchuk, Norwegian University of Life Sciences. Co-supervisor: Dr. Jacob Seilø Torgersen, Aquagen AS