NON-TECHNICAL PROJECT SUMMARY
Title of the project
Genredigering av sebrafisk i forskjellige prosjekt I
NTS Identifier
NTS-NO-711281 v.1, 24-07-2024
NTS National Identifier
Field will not be published.
Country
Norway
Language
en
EU Submission
Field will not be published.
Yes
Project duration expressed in months.
49
Keywords
Genetically modified
Genredigering
Reproduction
salmon lice
Zebrafish
Purpose(s) of the project
Translational and applied research: Animal Welfare
Objectives and predicted benefits of the project
Describe the objectives of the project (for example, addressing certain scientific unknowns, or scientific or clinical needs).
I disse forsøkene skal vi kartlegge funksjonen til nøkkelgener involvert i sterilitet, kjønnsmodning og sykdomsresistens i oppdrettslaks med hjelp av genredigering i sebrafisk. Vi skal også utvikle selve genredigerings teknologien for bruk i laks. Vi vil bruke genredigeringsverktøy som spesifikt muterer, eller endrer et eller flere gener av interesse. Denne teknologien kan mutere, forandre spesifikt enkeltgener hos alle dyr og planter (sette inn og ta bort genbiter, forandre gener eller bytte ut hele gener). Siden vi målrettet forandrer genene vil fiskene bli karakterisert som GMO. Vi har alle nødvendige godkjenninger fra helsedirektoratet for å kunne gjøre forsøk med GMO-sebrafisk på stasjonen i Bergen. Når man forandrer enkelte gen kan man ikke utelukke at mangel på eller forandring av et gen eller flere gener vil gi lidelse hos fisken. For å forhindre eventuell utilsiktet effekt avlives fisk umiddelbart, dersom fenotypen virker skadelidende på fisken. For å redusere antall dyr som vi studerer, finneklipper (standard prosedyre for finneklipp, hvor man tar en minimal bit av ytterste del av halefinnen, ikke mer enn 1-2 mm av halefinnen) vi fisken tidlig i livsfasen (4 uker og eldre) og vi studerer deretter kun den fisken som har den ønskede genforandringen. Derfor søker vi om en generell tillatelse til å gjennomføre finneklipp for et større antall fisk i flere prosjektet der vi bruker genredigeringsteknologi. Vi kommer til å injisere fertiliserte egg av sebrafisk og deretter ta noen prøver av redigerte embryo. Mesteparten av fisken startfores (ca 200 per gen forandring), og i sebrafisk som er 4 uker eller eldre tar vi en minimal vevsprøve av halefinnen for å identifisere mutert fisk produsert med CRISPR systemet. Om analysen avdekker ønskede genetiske forendringer beholdes fisken gjennom hele livssyklus, eller til vi kan utføre fenotype analyse av interesse (kjønnsmodning, sykdomsresistens etc., her tilkommer spesifikke FOTS godkjenninger for framtidige forsøk dersom disse ikke dekkes av denne søknaden). Positiv fisk beholdes beholdes og krysses ut for å lage stabile linjer av genredigert sebrafisk.
What are the potential benefits likely to derive from this project? Explain how science could be advanced, or humans, animals or environment may ultimately benefit from the project. Where applicable, differentiate between short-term benefits (within the duration of the project) and long-term benefits (which may accrue after the project is finished).
Man kjenner lite til funksjoner som ligger i laksegenomet. Våre prosjekter arbeider med å forstå funksjoner i laks som er relevant for oppdrett inkludert reproduksjon og sykdomsresistens. Å forstå funskjonen bak slike egenskaper er viktig for oppdrettsindustrien og forvaltningen av denne. Målet med prosjektene er å avdekke funksjonen til enkeltgener som kan hjelpe oss med å forstå kritiske stadier i laksens livssyklus, som for eksempel kjønnsmodning (Ayllon et al., 2015), sykdomsresistens (Kjærner-Semb et al., 2016) og dannelsen av kjønnsceller (Wargelius et al., 2016; Kleppe et al., 2017). Vi har et NFR prosjekt (SALSTER) og et FHF prosjekt (CRISPresist) der vi trenger å finneklippe flere sebrafisk. For å redusere tid og antall dyr vil vi her bruke sebrfisk som modellfisk, vi vil finneklippe redigert fisk med mål om å opprette stabile linjer av GMO sebrafisk som kan brukes for å forstå mekanismer i laks.
Predicted harms
In what procedures will the animals typically be used (for example, injections, surgical procedures)? Indicate the number and duration of these procedures.
Fertilisering av egg og embryo fra sebrafisk. Alle egg skal injiseres med CRISPR eller Tol2 konstrukt og inkuberes på 28 grader under standard embryo regime. Fisken skal videre på startforing. Larvene startfores med standard larvefór (pulver) og overføres til standard system (etter 14 dager) i sebrafisk lab, der de blir gitt en blanding av artemia og pellets tre ganger daglig. For genotyping/identifikasjon av bærere vil fiskene bedøves med MS-222, og ytterste del av hale vil bli kuttet av for DNA rens. Fisken legges så tilbake i rent vann for oppliving. Inngrepet tar maksimalt ett minutt. Fisken holdes i individuelle bokser inntil screeningen er foretatt. Analyser ved mikroskopi blir gjort i løpet av embryo og juvenil stadiet, og utgjør ingen eksperimentelle inngrep hos fisken. Fiskene vil være bedøvet (MS-222) under mikroskopering, og holdes i vann (med bedøvelse) under prosedyren, og gjenopplives i friskt vann etter mikroskopi. Vevsprøver for andre analyser vil bli foretatt etter avliving, på adult stadiet. Type: sedasjon Preparat: MS-222 Induksjonsdose (mg/L): 168 Vedlikeholdsdose (mg/L): 168 Administrasjonsmåte: i vannet Periode: Før To ulike sedasjoner brukes: Type: Avliving Preparat: MS-222 Induksjonsdose (mg/L): 240 Vedlikeholdsdose (mg/L): 240 Administrasjonsmåte: i vannet
What are the expected impacts/adverse effects on the animals, for example pain, weight loss, inactivity/reduced mobility, stress, abnormal behaviour, and the duration of those effects?
Man kan ikke utelukke at forandring i enkeltgener kan gi et mangel i fisken som bidrar til redusert velferd. Vi har i en tidligere tillatelse redigert 10 gener involvert i dannelsen av kjønnsceller, og vi har til nå ikke observert noen tegn til svekket velferd eller adferd. Siden de nye prosjektene fokuserer på andre gener, kan vi ikke garantere at velferden ikke vil bli påvirket. Fisken blir også finneklippet. Kun ytterste 1-2-del av halefinnen kuttes, med god avstand til blodsirkulasjon for å unngå sårdannelse. Finnen er fullstendig re-generert etter ca 2 uker. Finneklipp vurderes derfor som lett belastende
What species and numbers of animals are expected to be used? What are the expected severities and the numbers of animals in each severity category (per species)?
Species
Total number
Estimated numbers per severity
Non recovery
Mild
Moderate
Severe
Zebra fish (Danio rerio)
2400
0
2400
0
0
What will happen to the animals kept alive at the end of the procedure?
Species
Estimated numbers of animals to be reused, to be returned to habitat/husbandry system or to be rehomed
Reused
Returned
Rehomed
Zebra fish (Danio rerio)
100
0
0
Please provide reasons for the planned fate of the animals after the procedure.
Vi skal ikke avlive fiskelinjene før studiene er publisert, i noen fall vil vi beholde linjer for videre forskning.
Application of the Three Rs
1. Replacement
State which non-animal alternatives are available in this field and why they cannot be used for the purposes of the project.
Vi må teste genfunksjonen og metoder i fisk. Siden generasjonstiden i laks er så lang, vil vi derfor her bruke sebrafisk som modelle for laksen. Sebrafisk har kort genersjonstid og er enkel å holde i forsøk.
2. Reduction
Explain how the numbers of animals for this project were determined. Describe steps that have been taken to reduce the number of animals to be used, and principles used to design studies. Where applicable, describe practices that will be used throughout the project to minimise the number of animals used consistent with scientific objectives. Those practices may include e.g. pilot studies, computer modelling, sharing of tissue and reuse.
Vi vet fra tidligere forsøk og individuell variasjon hos fisk at vi må ha et minimumsantall individer fra hvert uttak for å få godt nok statistisk grunnlag. Vi kjenner ikke effektiviteten av genredigeringen, eller hvor mosaikke fiskene vil bli ved injeksjoner. Graden av knock-in er også vanskelig å forutse. Det er derfor vanskelig å på forhånd beregne antallet fisk som er nødvendige per gruppe ved bruk av statistiske metoder på en meningsfull måte. Vi har derfor satt en grense på 100 dyr per gruppe.
3. Refinement
Give examples of the specific measures (e.g., increased monitoring, post-operative care, pain management, training of animals) to be taken, in relation to the procedures, to minimise welfare costs (harms) to the animals. Describe the mechanisms to take up emerging refinement techniques during the lifetime of the project.
Vi har til nå fulgt genredigert laks i detalj (Edvardsen et al., 2014; Wargelius et al., 2016; Kleppe et al., 2017), og har foreløpig ikke observert noen negative effekter på fiskens velferd. Men vi kan ikke utelukke effekter når vi redigerer nye gener. Derfor skal vi følge nøye med på velferdsindikatorer i de nye forsøkene. Om noen gener gir synlige og skadelige deformasjoner avlives fisken. Ved startforing skal vi også fjerne og avlive deformerte fisk.
Explain the choice of species and the related life stages.
For å raskere forstå genfunksjonen eller utvikling av bioteknologisk metode vil vi her bruke sebrafisk som erstatning for laks. Der sebrafisk fungerer som en modell for laks. I sebrafisk er det mulig å oppnå 3 generasjoner per år, noe som er umulig i laks. Vi ønsker å forstå funksjon og metode i flere generasjoner i fisk, det vil si hele livssyklus studerers over flere generasjoner.
Project selected for Retrospective Assessment
Project selected for RA?
No
Deadline for RA
Reasons for retrospective assessment
Contains severe procedures
Uses non-human primates
Other reason
Explanation of the other reason for retrospective assessment
Additional fields
National field 1
Field will not be published.
National field 2
Field will not be published.
National field 3
Field will not be published.
National field 4
Field will not be published.
National field 5
Field will not be published.
Project start date
Field will not be published.
Project end date
Field will not be published.
Project approval date
Field will not be published.
ICD code 1
Field will not be published.
ICD code 2
Field will not be published.
ICD code 3
Field will not be published.
Link to the previous NTS version outside the EC system