HURTIGFISK 

Anvendelse af miljø-eNA-teknologi til ikke-invasiv og hurtig påvisning af fiskepatogener i dansk akvakultur on-site.   

Dansk fiskeproduktion bevæger sig mod bæredygtighed med implementering af modeldambrug og recirkulerede akvakultursystemer (RAS). Dambrug påvirkes imidlertid alvorligt af sygdom. Når sygdom opdages, skal dyrlægen tilkaldes og en diagnose stilles før behandling kan påbegyndes, hvilket resulterer i spredning med øget økonomisk tab og forhøjet miljøpåvirkning til følge. Enkelt-diagnoser vil oftest stilles og kompleksiteten i sammensætningen af patogener i dambruget og multiinfektioner belyses ikke. 

For at løse problemerne, er det essentielt for opdrætterne, at de kan overvåge sammensætningen af patogener (FishChip) og selv stille visse diagnoser indenfor 20 min med et lavpraktisk on-site diagnostisk værktøj (FishOn) og derved nå at reagere i tide. De to ikke-invasive løsninger i HURTIGFISK, vil udfylde dette 'unmet need' og medvirke til en markant begrænsning i forekomst og udvikling af sygdom. 

Værktøjerne er baseret på sporing af de sygdomsfremkaldende organismer i vandprøver ved hjælp af miljø DNA (eDNA), i stedet for at tage prøver fra klinisk syge fisk. eDNA afgives til det omgivende miljø fra alle organismer, herunder fisk i vandet, og specielt i RAS kan eDNA fra sygdomsorganismer hurtigt opkoncentreres grundet recirkulation af vandet og dermed spores. 

Værktøjerne udvikles på 2,5 år og vil indenfor kort tid kunne tages i brug i erhvervet med en markant reduktion af sygdom til følge hvilket medfører bedre økonomi, reduktion af N og P udledning og bedre dyrevelfærd. 

diagnosis process

 

Formålet i HURTIGFISK er at udvikle to ikke-invasive værktøjer til overvågning af fiskepatogener i fiskeopdrætsindustrien i Danmark (og globalt) ved brug af eDNA fra vandprøver (Bilag 1): Værktøj 1) Udvikling af  ‘Electro-chemical LAMP’ (eLAMP) assays rettet mod 6 dominerende fiskepatogener/sygdomme inden for regnbueørredindustrien (FishOn) til et on-site værktøj.

 

AP1: Udvikling af seks eDNA elamp assays (FishOn)
AP1.1: KU optimerer vandfiltrering fra dambrugene:
Mellem 100 mL og 1 L vand skal filtreres og det opkoncentrerede vand vil reduceres til 1 mL som skal bruges til prøven. KU afklarer hvilket størrelse filter der skal bruges og hvor meget vand der skal filtreres for at opnå et pålideligt resultat. Derudover vil KU sammen med fiskedyrlæger og opdrættere stå for at udvælge de seks patogener som FishOn assays skal målrettes imod.

AP1.2: DTU udvikler de seks patogenspecifikke eLAMP assays= FishOn:
For hvert assay skal der laves primere som er optimeret til eLAMP teknologi. Tests er foretaget af Diagonal Bio der bekræfter at eLAMP assays fungerer i fiskevand (Bilag 2). eLAMP amplifikation og detektion af patogen-materiale foregår isothermalt. Alm. PCR kører ved cykler med ændringer i temperatur fra 95 grader til 60 grader hvilket kræver dyrt og laboratorie-baseret apparatur. Isothermal PCR er netop dette, der er afgørende for, at vi kan lave en lavpraktisk og billig løsning til dambrugerne eller dyrlægerne som de selv kan købe og betjene. Samtidigt er teknologien ligeså sensitiv som PCR, men 'time to result' er blot 20 min med FishOn assays.

Ap1.3: FishOn assays testes på de fire dambrug med et eLAMP instrument. Dyrlæger validerer
sygdomme.

Milepæle:
1.1: Vandfiltrering og prøveoptimering udført
1.2: Seks eLAMP assays udviklet og valideret til kørsel på Lamplify instrument
1.3: Test af de seks eLAMP assays udført in situ på danske dambrug med udbrud

AP2: Udvikling af Fluidigm PCR assays til FishChip værktøjet
AP2.1: KU og DTU har allerede udviklet 11 assays til Fluidigm-chippen (Bilag 3) og i HURTIGFISK vil de sidste 10 assays blive udvalgt og udviklet. Vi vil køre de 21 patogener i duplikat (42 slots) og de sidste 6 slots skal bruges til positive og negative kontroller. KU (+ dyrlæger og dambrug) vil udvælge 10 nye relevante patogener og skaffe referencemateriale fra referencelaboratorier, som skal bruges til at teste de nyudviklede Fluidigm assays.

AP2.2: DTU skal udvikle de 10 assays, optimere og validere dem på chippen. Alle assays skal optimeres til den samme annealing-temperatur, da Fluidigm chippen køres under et givent forhold. Hertil bruges en stor og dyr stationær maskine, Biomark HD, der står på DTU.

AP2.3: Et software program udvikles af Biogenity til brugervenlig tolkning af chip data. Sådan et program har DTU og KUs patentagenter vurdering til at kunne trække et patent. Derudover vil der blive lavet et underprogram til at identificere korrelationer i data.

Milepæle
2.1: Materiale for 10 nye patogener er anskaffet og assays er udviklet til FishChip
2.2: Programmer udviklet til tolkning af chipdata

AP3: Vandprøvetagning
AP3.1: Vandprøver indsamles af KU hver måned fra FREA, Musholm, Danforel og Royal Danish Fish
henover et år. Disse bruges til at følge fluktuationer af patogener på chippen der sammenholdes med sygdomshistorikken på dambrugene og FishOn resultater.

AP3.2: Dyrlæger tilkalder KU når der er udbrudt sygdom på dambrug, så der kan tages prøver til laboratoriet. Dyrlægerne stiller diagnose ved disse besøg.

AP3.3: Dambrugsvand analyseres og valideres med FishOn assays og FishChip både on-site og i laboratoriet.

Milepæle
3.1: Vandprøver samlet henover et år fra fire dambrug
3.2: Vandprøver samlet fra dambrug med diagnosticeret sygdom
3.3: Dambrug involveret i 3.1 og 3.2 analyseret med FishOn og FishChip

AP4: Kommunikation og Demonstration
AP4.1: Udarbejdelse af manual til point of care test med FishOn
AP4.2: To kommunikationer til den brede befolkning
AP4.3: To kommunikationer til brancheorganisationer (DAPO, Eurofish)
AP4.4: To videnskabelige artikler
AP4.5: Temadag om FishOn og FishChip
AP4.6: Afrapportering

Leverancer:
4.1: Manual til point-of-care for FishOn udarbejdet
4.2: To populærvidenskabelige artikler publiceret
4.3: To kommunikationer udgivet hos DAPO og Eurofish
4.4: To peer reviewed artikler publiceret

Milepæle:
4.5: Temadag afholdt
4.6: Afrapportering fuldført
IPR er ved at blive klarlagt til chipteknologien og patentmuligheder er ved at blive undersøgt af DTU og KUs patentadministration sammen med europæiske patentadvokater (Inspicos).
Der vil blive indgivet en notification of invention på FishOn assays når de er færdigudviklet.

 

 

University of Copenhagen
Associate Professor Louise von Gersdorff Jørgensen

Centre for Diagnostics - DTU Health Tech
Head of Centre Helene Larsen 

FREA Solutions 
Board member Torsten Vammen

Musholm/Løgstrup
Vetenarian Andreas Bjerg Nielsen

DanAqua
Head of operations Niels Wittus 

Eurofish
Senior project manager Christian Unmack 

Royal Danish Fish
Director Mogens Mathiassen 

 

 

 

louise jørgensenKontakt

Lektor Louise von Gersdorff Jørgensen
Sektion for Parasitologi og Akvatisk Patobiologi
Stigbøjlen 7 - DK 1870 Frederiksberg C
Telefon: 
Email: lvgj@sund.ku.dk 

Funded by:

logo dudp

Projekt: Anvendelse af miljø-eNA-teknologi til ikke-invasiv og hurtig påvisning af fiskepatogener i dansk akvakultur on-site – HURTIGFISK  
Period:  1.11.2024-30.4.2027