Tema: Genredigering av oppdrettslaks

HI-037755.jpg

Kan genredigering gi ein meir berekraftig oppdrettsfisk? Det forsøker havforskarane å finne svar på med CRISPR-metoden.

CRISPR er ein metode for å endre DNA-strukturen i ein organisme. Det finst fleire typar inngrep: Du kan slå av eit gen frå ein organisme, endre gen, eller til og med «lime inn» gen frå andre organismar.

«Avlar» utan å vente i generasjonar

Å slå av gen er det minst kompliserte inngrepet. I mange tilfelle gir dette same resultat som vi kan oppnå gjennom avl, berre langt raskare. Det er dette og andre små endringar i eksisterande gen havforskarane jobbar mest med.

Det er også meir aktuelt at dyr som har fått slike mindre endringar, og ikkje har mottatt gen frå andre dyr, vil kunne bli produsert som menneskemat ein gong i framtida. (Sjå faktaboks om GMO)

Har laga rømmingssikker oppdrettslaks

HI-forskarar har lykkast med å slå av eit spesielt gen, slik at oppdrettslaks aldri utviklar kjønnsceller. Det er verdas første laks utan kjønnsceller. Ein slik laks vil ikkje kunne pare seg med villaks om han skulle rømme.

Han kan altså framleis rømme, men vil ikkje gjere same skade på naturen ved å påverke dei lokale laksestammane genetisk. I tillegg er tidleg kjønnsmodning eit velferdsproblem i oppdrett.

Forskarane har også slått av genet som gir laksen fargepigment. Dette er ikkje nødvendig, men gir ein god indikasjon på om genredigeringa har fungert. Det lar også forskarane skilje den redigerte laksen frå annan laks ved første augekast. (Foto: Erlend A. Lorentzen / Havforskningsinstituttet)

Det finst metodar som gir steril oppdrettsfisk og som ikkje involverer genredigering. Dette er såkalla triploidisering. Sjå video av korleis forskarane lagar triploid laks

Triploid fisk har i enkelte døme vist auka sannsynlegheit for å utvikle misdanningar i skjelettet. Dei er meir sensitive for temperatur og treng spesielt fôr. Triploid hannfisk kan også bli kjønnsmoden og få ønske om å pare seg, sjølv om han er steril.

Slike problemstillingar gjer at forskarane ser etter alternative metodar for å lage steril oppdrettsfisk.

Kva med lakselus?

Rømming og lakselus er to av dei store utfordringane med dagens oppdrett av laks. Er det mogleg å redigere seg fram til ein laks som er immun mot lakselus?

Det er teoretisk mogleg viss det for eksempel er slik at spesifikke gen gir eigenskapar som gjer laksen attraktiv for lakselus. Om laksen greier seg fint utan desse eigenskapane, kan forskarane fjerne dei. Utfordringa ligg i den betydelege innsatsen det krev å finne ut kva gen som styrer kva eigenskapar.

Lakselus er ei miljøutfordring knytt til oppdrett av laksefisk. Mengda fisk som blir halden i fjorden, gjer at den naturlege parasitten får gode leveforhold. (Foto: Kjartan Mæstad / Havforskningsinstituttet)

Det finst stillehavslaks som pukkellaks og coho, som i stor grad er resistente mot lakselus. Å studere desse kan vere ein mogleg inngang for å finne ut korleis vi kan gjere atlantisk laks meir motstandsdyktig.

Jaktar meir treffsikre metodar

Ein viktig del av forskinga på CRISPR og laks, er metodeutvikling. Det er nemleg fleire vegar til målet.

Metoden havforskarane brukar på laks inneber ein god del manuelt finarbeid. Dei må sprøyte inn eit spesielt RNA-stoff med nål i eggcella i kvart enkelt lakseegg. Dette fortel eggcellene at dei sjølv skal produsere «saksa» som kuttar vekk eller endrar bestemte gen.

«Saksa» er eit enzym som heiter Cas9. Eit anna stoff (ein såkalla «guide») fortel kva gen saksa skal klippe bort.

Forskarane må sprøyte inn stoff manuelt i kvart einaste rognkorn dei ønsker å redigere. (Foto: Erlend A. Lorentzen / Havforskningsinstituttet)

Testar på hurtigfisk

I nokre egg funkar det, og laksen veks opp utan det bestemte genet. I mange egg, funkar det ikkje. Ein grunn til det kan vere at forskarane rett og slett bomma med innsprøytinga.

Andre grunnar kan vere kvaliteten på dei ulike stoffa forskarane brukar. 

Forskarane kan også ønske å teste variantar av både «saks» og guide for å sjå kva som gir beste resultat.

Det er ein stor fordel å kunne prøve seg fram på sebrafisk først. Dei små akvariefiskane veks langt hurtigare enn laks.

Laksen gyter berre om hausten, og egga treng tre månadar på å klekke. Sebrafisken gyter heile tida, og egga klekker etter berre dagar. Prøving og feiling er dermed ikkje like tidkrevjande. Meir om sebrafisken: Satsar stort på liten tropisk forsøksfisk

I tillegg til metode jobbar forskarane vidare med å sjå om genteknologi kan gi løysingar på andre problemstillingar, som virussjukdom.

Slik gjer dei det:

Vitsklaplege artiklar om temaet

Wargelius, Anna. Application of genome editing in aquatic farm animals: Atlantic salmon. Transgenic research. Vol. 28. No. 2. Springer International Publishing, 2019. Lenke: https://rdcu.be/bOUKE

Gratacap, R. L., Wargelius, A., Edvardsen, R. B., & Houston, R. D. (2019). Potential of Genome Editing to Improve Aquaculture Breeding and Production. Trends in Genetics. Lenke: https://doi.org/10.1016/j.tig.2019.06.006