2

- Det er veldig gøy å få prisen og vise fram arbeidet vårt, som vil være et viktig steg på veien for bruk av færre dyreforsøk, sier forsker Anita Solhaug. Sammen med to andre forskere som deltar i Veterinærinstituttets interne satsning BIO-Direct, mottar hun i dag Norecopas 3R-pris for økt dyrevelferd. Norecopa arbeider for å bedre forsøksdyrenes vilkår ved å fremme «de 3 R’ene» for erstatning av dyreforsøk med alternative metoder (Replacement);
reduksjon av antallet dyr som benyttes i dyreforsøk (Reduction);
raffinering av dyreforsøk for å redusere dyrenes lidelse samt å øke dyrenes velferd og øke forsøkenes nytteverdi (Refinement).

3R-prisen skal bidra til å øke kunnskap om og anvendelse av nettopp 3R-arbeidet.

Prisvinnerne representerer cellemodell-teamet i BIO-Direct: Biomarkers and Bioassays for Veterinary Research and Diagnostics. Prisvinnerne er Anita Solhaug som er teamleder for cellemodell og leder for prosjektet GILLMODEL, Hilde Sindre som har utviklet rognkjeks-gjellecellelinje og Mona Gjessing som har utviklet lakse-gjellecellelinjer.

–Målet er at disse cellelinjene kan brukes til testing, i stedet for å utføre forsøk på selve fisken, noe som medfører redusert bruk av laks og rognkjeks som forsøksdyr, sier Solhaug.
–Nå er vi på vei mot en modell som kan brukes til å teste for toksiner og sykdomsfremkallende bakterier og virus (patogener), legger hun til.

I dag brukes det enorme mengder fisk som forsøksdyr. Ifølge Forsøksdyrkomiteen.no ble det i 2020 brukt 2 213 101 fisk i godkjente dyreforsøk.  Av disse utgjorde laks 1 701 347 individer. Det er derfor stort behov for alternativer, som disse gjellecellene, som har liknende egenskaper som fiskens gjelleoverflate.

Arbeidet som er gjort av årets prisvinnere gjør det mulig å erstatte levende forsøksdyr med framdyrkede cellelinjer.

–Jeg håper prisen vil øke oppmerksomheten om arbeidet med å utvikle andre metoder enn å bruke levende dyr når man vil utføre forskning, sier Adrian Smith. Professor Smith er sekretær for Norecopa, som er Norges nasjonale konsensus-plattform for 3R-arbeidet som nevnt over.

–Inntil vi klarer oss helt uten dyreforsøk, er det en fordel å forske på systemer som ikke føler noe, slik som disse gjellecellelinjen.

–Når du skal lage cellelinjer, begynner du med en liten bit vev og lar det stå i et vekstmedium med antibiotika. Med litt flaks vil det gro ut celler fra denne vevsbiten som deler seg videre, forklarer Solhaug. –En slik cellelinje kan overleve i flere år. Vi fryser ned celler underveis for å kunne komme tilbake til tidligere versjoner og unngå at de endrer seg for mye over tid. Cellelinjen kan deretter fungere som en biosensor for miljøfaktorer, giftstoffer og enkelte patogener og virus, sier hun.

Det gjenstår fortsatt mye arbeid før man vet nøyaktig hva cellekulturene er følsomme nok til å gi svar på. Forskergruppen ønsker å gjøre cellelinjene tilgjengelig for andre, slik at også andre forskningsinstitusjoner og universiteter kan videreføre arbeidet.

Hvorfor gjeller?

Epitelcellene på gjellene er spesielt utsatt for skader og infeksjon, siden de er i kontinuerlig kontakt med vannet fisken lever i. Skade på gjellene kan bli en inngangsport for sykdom som tar livet av fisken. God gjellehelse er derfor viktig for god fiskehelse. En modell av epitelceller vil kanskje kunne øke forståelsen f.eks. av hva gjellene tåler.

Epitelceller i gjellene fungerer også som en barriere, og kan forhindre at toksiske stoffer og patogener passerer fra vannet og inn i fisken. Jo mer en vet om disse mekanismene, desto mer dyrevennlig kan fiskeoppdrettet bli.

Langsiktig arbeid

En av de første cellelinjene fra gjelle ble dannet fra ørret allerede i 1994. De tre nominerte forskerne har i flere år samarbeidet om å utvikle og karakterisere nye cellelinjer fra gjeller i laks og rognkjeks. Mona Gjessing har tidligere utviklet to cellelinjer fra laksegjeller, og Hilde Sindre utviklet en cellelinje fra rognkjeks-gjelle. Anita Solhaug har drevet karakteriseringen av cellelinjene videre som leder for cellemodell-teamet i Bio-Direct, og det forskningsrådsfinansierte prosjektet GILLMODEL, som alle de tre nominerte også deltar i.

Nå skal de jobbe videre med å etablere enda mer avanserte systemer i Veterinærinstituttets nye lokaler med nytt og moderne utstyr.

Dyrevelferd

Norecopas mandat er å fremme bruken av 3R i forskningen, og prisvinnerne bidrar til å vise vei til dette målet. 

– Det avlives tusenvis av dyr hvert år for å utføre målinger og forskningsprosjekter. Vi trenger metoder for å måle velferd og helse også hos de dyrene som ikke kan uttrykke seg, i hovedsak fisken. Da er det best for alle involverte parter, også oppdrettsnæringen, at det måles på en ikke-invasiv måte. Det er en vinn-vinn-situasjon, fastslår professor Smith.

• Om priskomiteens begrunnelse

  I den eksterne priskomitéens begrunnelse for tildelingen heter det blant annet:

  «Hovedarbeidet som ble publisert i 2021 er karakteriseringen av rognkjekscellelinjen LG-1. Egenskapene og utseendet til disse cellene tyder på at de er epitel- eller endotelceller fra gjellene som kan danne en barriere. Cellene er i artikkelen vist å fungere som en biosensor for giftstoffer, og de er mottakelige for flere fiskepatogene virus. De egner seg derfor til å studere hva som kan tas opp over rognkjeksens gjeller, hva den tåler av miljøgifter, og hvilke effekter en virusinfeksjon kan ha. Dermed kan cellelinjen redusere bruken av levende rognkjeks i forsøk. En videreutvikling av cellelinjen til en mer avansert gjellemodell kan utvide potensialet og mulighetene til cellene.»

• Gjeller er ofte inngangsport for sykdom

  Rognkjeks er dessverre blitt en «bruk og kast»-fisk. Rognkjeks brukes mye som rensefisk i lakseoppdrett, men ifølge forskning.no dør praktisk talt alle rognkjeks i løpet av en lakseproduksjon. Noe av årsaken kan være gjellesykdom. Gjellene er også en inngangsport for virus og patogener. Det trengs mer kunnskap om både fiskearten og dens omgivelser.

  Utviklingen av laksegjellecellelinjen ASG-10 har gått foran som et eksempel for dette arbeidet. Her har man kommet lenger med karakteriseringen de siste to årene ved hjelp av det NFR-finansierte prosjektet GILLMODEL, og med hjelp av Bio-Direct har man blant annet lyktes med å transfektere og utføre genredigering på disse cellene.

  Arbeidet som beskriver gjellecellene fra rognkjeks (LG-1) ble publisert i MDPI Cells i 2021: Establishment and Characterization of a Novel Gill Cell Line, LG-1, from Atlantic Lumpfish (Cyclopterus lumpus L.) 

  Arbeidet ble også publisert i form av en populærvitenskapelig artikkel i Norsk Fiskeoppdrett samme år.

  Cellene fra laksegjelle ble første gang beskrevet i 2018: Development and characterization of two cell lines from gills of Atlantic salmon | PLOS ONEmen har vært et essensielt forarbeid for arbeidet med cellelinjen fra rognkjeks. Cellene fra laksegjelle har de siste to år blitt videreutviklet og blant annet optimalisert for transfeksjon og testet for gen-editing i to masteroppgaver:

  • Cloning, characterization and expression of B22R proteins from SGPV, Kathrine Andersen NMBU 2020
  • Transfection optimization and gene editing method establishment for fish cells, Subash Sapkota, NMBU 2021.