NYHETER

Se alle artikler

Snart klar med virus som skal bekjempe bakterier i oppdrett

ACD Pharma utvikler bakteriofager, virus som er spesialisert til å formere seg i og drepe bakterier. Det første produktet vil om kort tid gå over fra testfase til kommersiell fase.

Selskapet beskriver bakteriofager som naturens eget biokontrollverktøy for å hindre at enkeltbakterier blir for dominerende i et miljø. Bakteriofager finnes over alt der det er bakterier, og er en naturlig del av miljøet.

I oppdrettsnæringen er yersiniose, som forårsakes av bakterien Yersinia ruckeri, en utfordring. Tidligere så en kun utfordringer med bakterien i settefiskanlegg, men de senere årene har den blitt et problem også i sjøfasen. I utviklingen av en teknologiplattform har ACD Pharma benyttet nettopp yersiniose som modellindikasjon.

Slik fungerer bakteriofager

  • Bakteriofager er enkle organismer.
  • De fleste består kun av DNA, en beskyttende proteinkappe, samt overflatestrukturer som muliggjør gjenkjenning og infeksjon av vertsbakterier.
  • Under infeksjonen tar bakteriofagen kontroll over vertsbakterien og produksjon av hundrevis av nye bakteriofager blir satt i gang inne i vertsbakterien.
  • Infeksjonssyklusen avsluttes med at vertscellen lyseres (punkteres) slik at de nydannede bakteriofagpartiklene frigjøres og nye bakterier kan infiseres.
  • På denne måten foregår bakteriofaginfeksjonene som en kjedereaksjon som fortsetter inntil det ikke lenger er egnede vertsbakterier tilgjengelig.

Skader ikke den mikrobiologiske balansen

ACD Pharma har jobbet med bakteriofager siden 2011. Seniorforsker Hans Petter Kleppen i ACD Pharma har vært sentral i selskapets bakteriofagprosjekt.

- Hver bakterie har sine virus. Bakteriofager er svært vertsspesifikke og kan kun infisere de bakteriene evolusjonen har spesialisert dem mot. Det betyr at bakteriofager ikke påvirker den øvrige bakteriefloraen. Den går spesifikt på den bakterien den vil ta ut. Dermed skades ikke den mikrobiologiske balansen, og det er heller ingen bivirkninger ved bruk av denne metoden, sier Kleppen til Tekfisk.

Den praktiske utfordringen ved bruk av bakteriofager er at en på forhånd må vite eksakt hvilken bakterie en ønsker å bli kvitt. For å få til det må en foreta grundige forundersøkelser.

- Yersinia-stammene vi finner ute i anleggene er veldig stabile, som vil si at vi finner den samme bakteriestammen igjen i anlegget år etter år. Det er derfor mulig å forutsi hvilke bakteriofager som vil være effektive i det enkelte anlegg. I arbeidet vårt prøver vi å finne bakteriofager som er mest mulig bredspektret, slik at de samme bakteriofagene kan benyttes i ulike anlegg.

3c5a332815a915ea367bda96488c67db Bakteriofager danner hull i bakterieveksten i agarskål. (Foto: Hans Petter Kleppen) Foto: Picasa

Produktet ACD Pharma har under utvikling og utprøving heter Custus. Bakteriofagene som inngår i produktet infiserer og dreper effektivt alle isolater av yersinia ruckeri som ACD Pharma har samlet inn fra norske settefiskanlegg, fra Hordaland i sør til Finnmark i nord.

- I høst dukket det imidlertid opp et nytt isolat som vi ikke kjente til. Det ga oss en vekker. Foreløpig er det kun det ene anlegget vi kjenner til med denne nye varianten av Yersinia, men det kan selvsagt være flere. Heldigvis er vi flinke til å isolere og karakterisere nye bakteriofager, og har allerede bakteriofager som også er i stand til å infisere den nye varianten. Det er et kontinuerlig arbeid, påpeker Kleppen.

Positiv overraskelse

Metoden som benyttes til å hente ut bakterier er ifølge Kleppen veldig sensitiv.

- Når vi besøker anlegg for å hente ut Yersinia-stammene deres bruker vi en metode som er svært følsom. Dette er nødvendig siden vi ikke alltid er på anlegget når de har pågående sykdomsutbrudd og høy tetthet av bakteriene vi jakter på. Siden denne metoden er mye mer følsom enn andre metoder som benyttes til å påvise uønskede bakterier i næringen, har vi i den siste tiden kunne kombinere jakten vår på nye bakterieisolater med svært sensitiv kartlegging av smittepress i de ulike anleggene, noe som også har gitt anleggene svært nyttig kunnskap om hvor og hvordan de kan forbedre smittevernsarbeidet sitt. Dette var en positiv overraskelse for oss, og et godt eksempel på at FoU-arbeid ofte har positive ringvirkninger utover det man planlegger, sier han.

Trengs i perioder

Ifølge Kleppen finnes Yersinia ruckeri stort sett over alt.

- Bakterien er vanlig forekommende i naturen. Vi har undersøkt flere vann på Østlandet, og funnet bakterien i alle disse. Dette er altså en bakterie som ikke er oppdrettsrelatert. Bakterien finnes naturlig i ferskvannet som settefiskanleggene tar inn, forklarer han.

Bakterien vil altså alltid være til stede i anlegget, men det er mengden Yersinia som avgjør om den er et problem. Det er i de situasjonene man vet at smittepresset er høyt, eller at fiskens toleranse for smitte er lav at en vil tilføre bakteriofager i anlegget. Antall bakteriofager vil imidlertid vannes ut over tid, og antall bakterier vil igjen ta seg opp i anlegget. Da må en eventuelt tilføre bakteriofager på nytt.

- Å opprettholde et høyt antall bakteriofager hele tiden er ikke hensiktsmessig. Det må tilføres i perioder når man vet at fisken er sårbar, for eksempel i forbindelse med håndtering og transport.

Flere bruksmåter

Kleppen forklarer at «bakteriofager» er et like vidt begrep som «planter», og at på samme måte som planter gir opphav til alt fra planker og papir til mat og legemidler, kan bakteriofager også benyttes på ulike måter. Mange av enzymene som benyttes innen moderne bioteknologi er hentet fra bakteriofager, og det finnes både bevisst og ubevisst bruk av bakteriofager både i næringsmidler og medisin. ACD Pharma utvikler bakteriofag-baserte produkter innenfor flere bruksområder.

- Produktet Custus er ment for bruk innen biokontroll, for eksempel gjennom spesifikt å slå ned forekomsten av Yersinia ruckeri i et RAS-anlegg, uten å påvirke den øvrige mikrofloraen som er nødvendig for å sikre god vannkvalitet og god funksjon i anleggets biofiltere. Vi jobber også med andre bakteriofag-baserte produkter som skal kunne erstatte antibiotika til behandling av syk fisk. Men disse produktene vil klassifiseres som legemidler, og må gjennom et lengre godkjenningsløp før de kan bli lov å bruke.

ACD Pharma har nå gjennomført feltforsøk med Custus, der en har testet produktet for å slå ned smittepresset i settefiskanlegg, samt utprøving for å redusere risiko for smitteoverføring fra rogn til klekkeri. I tillegg planlegges det å teste ut Custus i forbindelse med transport av fisken til sjø.

- Det har vært positive resultater på alle forsøk vi har gjennomført. Det er godt å oppdage at teorien også stemmer i praksis. Testene viser at bakteriofager effektivt kan slå ned smittepresset i vannet. I tillegg til at bakterietallet synker, ser vi at bakteriofagtallet stiger. Dette viser oss at det er bakteriofagene som tar livet av bakteriene, ikke gjennom noen annen ukjent mekanisme.

På spørsmål om hva en behandling med Custus vil koste, sier Kleppen at det vil avhenge blant annet av hvor stor dose en må ta i bruk, og han vil derfor ikke gå inn på dette foreløpig.

Stor interesse fra næringen

- Vi opplever veldig stor interesse fra næringen for bakteriofager. De er opptatt av hvordan utviklingen går. Det er spesielt i Midt-Norge, hvor en har hatt store problemer med Yersinia , at interessen er størst. Vi tror at vi i løpet av de nærmeste månedene kan gå over fra utprøving til en kommersiell fase, sier Kleppen.

f97451793298abc2e48414b5a6e2265b Bakteriofagar infiserer bakterier. Her er ei av bakteriene er øydelagt av bakteriofagar. (Foto: Hans Petter Kleppen) Foto: Supervisor

ACD Pharma ser altså også på muligheten for å kunne redusere smittepress på fisk i sjø.

- Dette vil primært skje gjennom transportfasen. Det primære bruksområdet vil være i perioder hvor fisken er utsatt for stress og dermed er mest mottagelig for smitte. Transport er et godt eksempel på dette. En annen situasjon hvor fisken er utsatt, er under mekanisk avlusing i brønnbåt. I slike situasjoner er fisken stresset, og både smittet og usmittet fisk pumpes gjennom det samme vannet. Ettersom det er kjent at slik behandling kan utløse alvorlige utbrudd tror vi det er mulig å benytte Custus til å slå ned smittepresset av bakterien i vannet, og dermed hindre at frisk fisk blir påført smitte under avlusingen. Dette er noe av det vi planlegger å prøve ut, sier Kleppen.

Yersiniose er bare en av flere aktuelle bakterieinfeksjoner bakteriofager kan benyttes mot, og Kleppen sier at de ser for seg hele verden som et mulig marked for å bekjempe bakteriesykdommer.

Siste saker
Mest lest