Utvikling av vaksineteknologi basert på membranvesikler fra Piscirickettsia salmonis

Piscirickettsia salmonis er en Gram-negativ intracellulær bakterie som forårsaker sykdom hos blant annet laks og regnbueørret, i både fersk og saltvann. Bakterien replikerer ved bruk av cytoplasmiske vakuoler i cellene hos infisert fisk, som fører til utviklingen av den systemiske sykdommen salmonid rickettsial septicaemia (SRS), også kjent som piscirickettsiose. SRS har ført til stor dødelighet i akvakulturanlegg i Chile og sykdommen oppstår ofte i fisken som en kronisk infeksjon med betennelsesknuter i forskjellige organer. Tilgjengelige vaksiner mot SRS har ofte en begrenset beskyttelseevne og antibiotika har derfor blitt benyttet som en alternativ løsning. Dette har derimot førte til utvikling av antibiotikaresistente stammer av Piscirickettsia salmonis. Utviklingen av nye vaksiner er derfor et viktig tiltak for å forhindre videre utbrudd av SRS og membranvesikler (MV) har blitt foreslått som en lovende vaksine kandidat. Studier av MV-er isolert fra P. salmonis kan derfor bidra til økt kunnskap om vaksineutvikling mot SRS. P. salmonis LF-89 (Stamme ATCC VR 1361) ble dyrket i to forskjellige vekstmedier, AUSTRAL-SRS og EBFC, for optimalisering av vekst og MV isolering. Cellelinjene RTS-11 fra regnbueørret og ZSSJ fra sebrafisk ble infisert med LF-89 eller eksponert for membranvesikler isolert fra LF-89 dyrket i AUSTRAL-SRS. Effekten av LF-89 infeksjon og MV eksponering i RTS-11 og ZSSJ ble så analysert ved bruk av fluorescensmikroskopi og RT-qPCR. AUSTRAL-SRS ga god vekst av bakterien i forhold til EBFC, noe som tillot isolering av membranvesikler fra LF-89. Isolerte MV inneholdt en rekke proteiner med ulike størrelse basert på SDS-PAGE og Coomassie-Blue-farging. Infeksjon med LF-89 i RTS-11 og ZSSJ viste at bakterien forårsaker dødelighet avhengig av dose, og når MV gis samtidig med LF-89 øker infeksjonsraten i cellene. Både bakterien og dens isolerte MV-er ble også vist å indusere genekspresjonen av en rekke immunrelaterte gener i både RTS-11 og ZSSJ basert på RT-qPCR. P. salmonis LF-89 produserer store mengder membranvesikler når dyrket i AUSTRAL-SRS. De isolerte vesiklene induserer en immunologisk respons in vitro og fremmet bakteriens infeksjonsrate i RTS-11 og ZSSJ. Samlet indikerer resultatene at MV kan spille en viktig rolle i bakteriens patogenes, noe som også gjøre dem interessante som en potensiell vaksinekandidat mot SRS