Å kjenne lusa på gangen

– etablering av Senter for systembiologisk luseforskning (SSL)

Skrevet av førsteamanuensis Arve Lynghammar, seniorforsker Roy Dalmo og professor Kim Præbel ved Forskningsgruppe for genetikk, Norges fiskerihøgskole.

En av de største og dyreste problemene i norsk fiskeoppdrett er noen små, skallkledte dyr som går under samlebetegnelsen «lus». Den mest kjente er lakselus, men også søskenbarnet skottelus skaper problemer. Begge artene er hoppekrepser og har et reproduksjonstall (R-tall) mye høyere enn de mest pessimistiske anslagene Verdens helseorganisasjon (WHO) har hatt for korona. Hvert år bruker oppdrettsindustrien mer enn 5 milliarder kroner på å bekjempe problemet. Prisen per lus er jo ikke så stor, men samlet er dette en betydelig utgiftspost for næringen. Da er ikke problemene med dyrevelferd eller konsekvensene for villfisk og samfunn tatt med i regnestykket.

Lakselus Lepeophteirus salmonis (venstre) og skottelus Caligus elongatus (høyre), to arter hoppekreps som fører til store utfordringer for oppdrettsindustrien. Foto: Julie Bitz-Thorsen.

Kamper kjempes hver eneste dag

Til nå har strategien i hovedsak vært å fjerne symptomene, altså å fjerne lusa fra laksen. Men siden oppdrettslaksen og dermed lusa svømmer rundt i anlegg med bare et nett som barriere, vil lusa kunne spre seg fritt mellom miljø og merd. Kjemisk behandling brukes som enten badebehandling eller tilsatt i fôret. Begge deler påvirker miljøet rundt merdene. Det er ille nok, men kanskje enda verre; lusene tilpasser seg kjemikaliene og blir resistente (motstandsdyktige). Fysisk avlusning som høytrykksspyling, varmt vann eller ferskvann påvirker miljøet rundt i mindre grad. Men med fysisk avlusning øker utfordringene med fiskevelferden. Også dette har lusa et svar på. Den kan sette seg dypere ned mellom skjellene på laksen og blir vanskeligere å skylle bort. I tillegg kan den ganske raskt endre hvilke temperaturer og saltkonsentrasjoner den tåler.

Rensefisk (som leppefisk og rognkjeks) har lenge blitt sett på som den perfekte løsningen. Men rensefisken får selv velferdsutfordringer og kan skape trøbbel hvis den rømmer. I tillegg kan lusa gjøre seg mer gjennomsiktig som gjør at rensefisken ikke ser den. Gjennomsiktige lus kan muligens også gjøre seg usynlige for «Stingray-systemet» – en Star Wars-lignende sak som bruker laserstråler til å skyte lus. Lusa har altså en usedvanlig god evne til å unngå industriens forsøk på å få ned R-tallet. 

Oppdrettsanlegg i Nord-Norge, sommeren 2020. Om dette anlegget er plaget med lus vites ikke, men sannsynligheten for det er stor. Foto: Arve Lynghammar.

Noe må gjøres

Etter mange år og milliarder av kroner er de foreløpige konklusjonene lite lustig  lesning. Kanskje er behandling av symptomer, altså å fjerne lusa etter at den har slått seg ned på en uheldig laks, ikke er den beste løsningen. Det er nok på høy tid å mobilisere flere miljøer ved UiT, med mål om en mer helhetlig forståelse av luseproblemet. Med andre ord, vi må lære å kjenne lusa bedre på gangen.

Tålmodig laks i vente-merd ved slakteri i Nord-Norge. Foto: Kim Præbel

For å svare på utfordringene ønsker vi å etablere Senter for systembiologisk luseforskning (SSL) sammen med et bredt og relevant fagmiljø. Fra Norges fiskerihøgskole deltar forskningsgruppene Genetikk, Havbruk og miljø, Fiskeimmunologi og vaksineutvikling, MarBio, Sjømatvitenskap og Mikroalger. Fra Institutt for arktisk og marin biologi bidrar forskningsgruppene Ferskvannsøkologi og Nordlige populasjoner og økosystemer (og det er plass til flere). Havbruksstasjonen i Tromsø med sin luseinfeksjonsmodell er også sentral.

Senteret har tre hovedmål:

1. Hvilke lus er hvor?

I dag regnes lus som én genetisk enhet i Norge og Atlanterhavet som helhet. Det betyr at de blir forvaltet og behandlet som om de er like. Men erfaringene fra dagens avlusningsmetoder viser at lusene er svært gode på å tilpasse seg, og bare dette tyder på at grupper av lus kan utvikle seg ulikt. Nylig har man funnet ut at det til og med er klare forskjeller i genene hos lusene mellom merder på samme sted! Kunnskap om lusas genetiske sammensetning og evne til å være resistent mot en avlusningsmetode, vil gjøre det mulig å ha mer effektiv og målrettet behandling. Ett av målene for senteret er altså å kartlegge hva slags genetisk sammensetning lusepopulasjonene har, og hvor de ulike er langs kysten. Vi vil se på hvordan samspillet mellom lus på et sted foregår, i løpet av en produksjonssyklus. Hvordan akkumulerer lusa gener som gjør dem resistente mot behandling i tid og rom ?

2. Hvor kommer lusa fra?

Som sagt er oppdrettsfisk i hovedsak bare skilt fra resten av naturen med et nett. Lus forekommer også på villfisk, men det er lite kjent hvordan lusa beveger seg frem og tilbake mellom over nettet. Er det villfisk som smitter oppdrettsfisk mest eller er det omvendt? Og hvordan vil de resistente lusevariantene påvirke villfisk?

Bruk av rensefisk vil nok fortsette i årene fremover, og man avler frem varianter som er flinkere til å beite på lus. Lusa på sin side tilpasser seg rensefiskens økende evne til beiting, i et stadig pågående våpenkappløp. Hva vil skje dersom de fremavlede rensefiskene rømmer og sprer seg blant villfisk?

Ved å bruke metoder der vi ser på hele arvematerialet, vil vi prøve å få et innblikk i om rømt rensefisk blander seg med villfisk på stedet og hvordan resistente lus oppfører seg på villfisk. Vi tror at interaksjonen mellom vert og parasitt vil endres både i vill- og oppdrettsfisk.

Rognkjeks (Cyclopterus lumpus) blir brukt som rensefisk mot lus i nordnorsk lakseoppdrett. Foto: Kim Præbel.

3. Hvordan forhindre lusepåslag?

I innledningen slo vi fast at dagens avlusningsmetoder har utfordringer i tillegg til utvikling av resistens hos lusa. Derfor ønsker vi også å finne ut om det er måter å forhindre at lusa i det hele tatt slår seg ned på oppdrettsfisken. Bruk av algefôr produsert ved Finnfjord smelteverk har vist seg å være lovende. Vi ønsker i tillegg å teste tusenvis av ekstrakter fra Marbio for å se om disse kan holde lusa utenfor det gode selskap. Til sist vil vi med en bred genetisk tilnærming finne ut om ulike lusepopulasjoner kan være sykdomsbærere, i tillegg til de fysiske hudskadene som de forårsaker.

Nordnorsk oppdrettsanlegg for laks. Foto: Kim Præbel.

Stor slagkraft og relevans

Senter for systembiologisk luseforskning bidrar direkte til å støtte opp om UiTs satsing på bærekraftig havbruk og forskningsdrevet innovasjon. Vi tror at deltakerlisten blir utvidet med andre miljøer fra UiT, inkludert Det juridiske fakultet og Handelshøgskolen ved UiT. Oppdrettsnæringen og forvaltningsinstanser vil sannsynlig også bidra til en varig løsning for senteret. Vi ønsker å bruke vår store internasjonale kontaktflate til å fortsette arbeidet som det nå nedlagte «Sea Lice Research Centre» i Bergen gjorde, men med et fokus dreid mot interaksjonen mellom vert (laks) og parasitt (lus).

Næringen etterspør mer kunnskap om problematikken, for lus er rett og slett årsaken til at produksjonen ikke kan øke i årene fremover. Å bruke noen millioner på dette senteret fremstår som lusne penger sammenlignet med å kaste 5 milliarder ut vinduet hvert år.

 

Å ha et åpent sinn er viktig når vi forhandler i markeder som er kulturelt krevende

Skrevet av førsteamanuensis Gro Alteren, Handelshøgskolen ved UiT.

Regjeringen har begynt å utvikle planer for å styrke norske bedrifters posisjon i utenlandske markeder. Men planer er ikke nok for å lykkes; bedriften må ha forhandlingskompetanse for å få i havn gode avtaler. Hvert år taper norsk næringsliv store summer fordi de forhandler dårlig i markeder som er kulturelt krevende. Sjansene til å få i havn gode avtaler øker hvis bedriftene finner medarbeidere med et åpent sinn og evne til å tilpasse sin forhandlingsstil.

Åpent sinn og fleksibel forhandlingsstil skaper gode relasjoner. Foto: Lightfield/mostphotos.com

Kultur uttrykkes i våre sosiale omgivelser. Som i hvordan samfunnet er organisert med institusjoner, økonomiske systemer og lovgivning. Det kommer også frem i hvordan vi omgås med hverandre og hvilke verdier og tro som er fremtredende. Kulturelle forskjeller mellom forretningspartnere skaper usikkerhet fordi partene har ulike strategier og ulike stiler i hvordan man kommuniserer. Det kan gjøre det vanskelig å forstå hverandres interesser og prioriteringer.

Hvis disse utfordringene ikke håndteres av kompetente personer, blir det vanskelig å få informasjon som er viktig for å oppnå gode avtaler. Å få til en god kommunikasjon hvor begge parter deler viktig informasjon er avgjørende for å øke felles forståelse. For å bygge tillit er det viktig at utveksling av informasjon kommer begge parter til gode. I mange land er tillit et viktig grunnlag for å gjøre forretninger med utenlandske bedrifter. Tillit mellom partene påvirker bedriftens økonomiske og strategiske mål i positiv retning. Tillit er også en forutsetning for å finne gode løsningene når det oppstår problemer.

Åpent sinn og fleksibel forhandlingsstil skaper gode relasjoner

Jeg har vært med å gjøre forskning i den eksporterende sjømatnæringen. Det vi fant ut var at ansatte som har et åpent sinn og en fleksibel forretnings- og forhandlingsstil lykkes bedre med å etablere gode relasjoner med kunder i forskjellige kulturer (som i for eksempel Russland, Kina og Japan). Å ha et åpent sinn betyr at personen stiller spørsmål til etablerte «sannheter» av situasjonen og kunden, og er åpen for ny informasjon. En person som er åpen vil fange opp ulike taktikker som forretningspartneren bruker.

Å ha et åpent sinn er viktig for å kunne gjøre tilpasninger av forhandlingsstil som passer til situasjonen. Da reduseres risikoen for å bli utnyttet av en utenlandsk partner. Med andre ord, en person som kan tilpasse sin forretnings- og forhandlingsstil til den kulturelle sammenhengen og partnerens forhandlingsstil kan påvirke kommunikasjonen på en god måte.

Det er dyrt å ansette feil person

Det er et konkurransefordel å lykkes med forretninger i markeder som er kulturelt forskjellig. En bedrift med erfaringer fra disse markedene får mer kompetanse og gjør det enklere å utvide i andre lignende markeder. Men det kan bli dyrt å ansette «feil» person til å ivareta kunder og forbindelser i markeder som har store kulturelle forskjeller fra Norge. For å lykkes krever det personer som er gode til å redusere usikkerhet og etablere relasjoner.

En som overser viktig informasjon og trekker feil konklusjoner risikerer å ende opp med en dårlig avtale. Å investere i trening av denne personens forhandlingsferdigheter vil nok gi liten gevinst.

Hvordan kan man velge riktig kandidat?

Personlige egenskaper som graden av et åpent sinn er ofte stabil og vanskelig å endre. Bedriftsledere bør derfor rekrutterer personer som har høy grad av et åpent sinn. De med et åpent sinn er klare til å utvikle ulike forhandlingsstrategier og opplæringen vil være mindre krevende.

For å finne en person med åpent sinn bør man bruke flere verktøy i utvelgelsesprosessen. Foto: Lightfield/mostphotos.com

For å rekruttere riktig person må flere verktøy kombineres. Bedriften bør bruke intervju og spørreskjema for å avdekke «åpenheten». For eksempel holdningen til alternative tolkninger av en situasjon, holdning til ny erfaring og informasjon og evne til selvrefleksjon. Det bør også arrangeres rollespill som utfordrer kandidatens evne til å være fleksibel. Kandidaten må få teste seg i mer enn et rollespill, og gjerne med ulike team og motparter. Den utvalgte kandidaten må få oppfølging og veiledning av en kollega som har erfaring med å forhandle i kulturelt krevende markeder. Det kan skje ved at den nyrekrutterte blir en del av forhandlingsteamet, og blir med på forretningsbesøk. Da vil forhandlingskompetansen som allerede er i bedriften bli overført og videreutviklet av nye personer.

“En person som ignorerer viktig informasjon og trekker gale konklusjoner om kunden og markedet, risikerer å ende opp med en dårlig avtale”

Student Daniel finner molekyler i havdyr som kan bli nye medisiner

Skrevet av forsker Kine Østnes Hansen ved Marbio, Norges fiskerihøgskole.

I forskningsgruppa Marbio leter vi etter nye molekyler som kan utvikles til medisiner. Vi leter i planter, dyr og mikrober som lever i havet, fra kysten vår og opp til Nordpolen. Molekylene vi finner kan for eksempel brukes mot kreft og bakterier. Masterstudent i bioteknologi, Daniel Simonsen, er 24 år og kommer fra Vadsø. Han begynte i høst og skal være en del av vår forskningsgruppe i 10 måneder. Hos oss skal han finne og isolere molekyler fra et marint mosdyr, finne ut hvordan molekylene er bygd opp og teste hva de kan brukes til. Prøven Daniel skal jobbe med ble samlet inn fra havbunnen i Hinlopenstredet, som ligger mellom Spitsbergen og Nordaustlandet, i 2019.

I denne trålhaugen ligger flere kolonier av mosdyret som Daniel jobber med. Etter at (f.v.) Eivor, Renate, Gunilla og Gregg var ferdig med sorteringen, ble prøven sendt til Marbio for videre analyse.  Foto: Espen H. Hansen.

Vi mennesker har alltid brukt naturprodukter for å få bedre helse. Tannanalyser av neandertalerne viser at de tygde på bark, som vi nå vet inneholder salisylsyre. En variant av salisylsyre brukes fremdeles som smertestillende i medisinen Aspirin. Andre kjente eksempler på medisiner fra naturen er morfin og antibiotika. Faktisk har over 50% av alle medisiner opphav fra naturen. Felles for de fleste er at de kommer fra dyr, planter og bakterier som lever på land. Dette  er fordi livet på land  er mer tilgjengelig for oss mennesker sammenliknet de som lever i havet. Planter, dyr og mikrober som lever i havet har samme rike innhold av molekyler som livet på landjorda. Ny teknologi har gjort det mulig å samle inn flere marine arter, og vi begynner å få medisiner med opphav fra havet. Men havet er stort, og bare en brøkdel av livsformene som lever her har blitt undersøkt for innhold av molekyler som kan videreutvikles til medisiner. Havområder i Arktis, der vi i Marbio samler inn prøver, er lite undersøkt. Siden det er så stor del av dagens medisiner som stammer fra naturen er det ikke vanskelig å forstå hvorfor vi er motiverte til å lete etter nye medisiner der ingen har lett før.

Forskningsgruppen Marbio har i dag 15 ansatte og 3 masterstudenter. Professor Jeanette H. Andersen (fremst t.h.) er gruppeleder. De ansatte har bakgrunn fra bioteknologi, biokjemi, mykologi, farmasi, virologi og molekylærbiologi. Vi har arbeidssted i Siva innovasjonssenter Tromsø. Vi har en variert arbeidsdag og mange spennende prosjekter på gang. Marbio er en flott plass å jobbe!

Det er flere grunner til at Daniel skal lete i mosdyr etter molekyler som kan videreutvikles til medisiner. Mosdyr er invertebrater (virvelløse dyr). Det betyr blant annet at de ikke har like bra immunsystem som oss mennesker. De fleste mosdyrene sitter fast på en plass på havbunnen, hvor de får næring ved å filtrere sjøvann. Det gjør at de er sårbare for angrep fra rovdyr og bakterier, eller kan bli overgrodd av andre arter. For å overleve produserer flere av invertebratene molekyler som er giftige for artene som truer dem, som en måte å beskytte seg. Molekylene er blitt bedre og bedre gjennom evolusjon: dyrene som lagde molekyler som ga best beskyttelse, overlevde. Det er denne molekyltypen Daniel ønsker å finne. Marbio har lang erfaring med å analysere biomasse fra invertebrater. Tidligere har vi blant annet funnet molekyler som fungerer mot brystkreftceller i et nesledyr (Thuiaria breitfussi) fra havet utenfor Bjørnøya (1). Flere masterstudenter har også gjort liknende arbeid som det Daniel gjør nå (2). Vi leter også etter aktive molekyler fra marine bakterier og sopp.

Marbio deler kontorlandskap med Marbank, den nasjonale marine biobanken. Her studerer Daniel det rike utvalget av prøver vi har tilgang til.

Daniel startet arbeidet med kjemisk analyse av et ekstrakt fra mosdyr. I ekstraktet fant han det vi tror er et kjent molekyl og fire som vi tror er nye. Etter å ha funnet disse begynte den tidskrevende oppgaven med å isolere forbindelsene. For å gjøre dette brukte Daniel avansert kjemisk utstyr som kan trekke ut enkeltmolekyler fra ekstraktet. I metoden, der vi bruker noe som heter en HPLC-kolonne, sorteres molekylene etter hvor fettløselige og vannløselige de er. Det gjør at vi får rene forbindelser som vi kan analysere videre.   Etter flere måneder på kjemilaben er flere av prøvene til Daniel isolerte og klare til at vi skal finne ut hvordan de er satt sammen.

Daniel jobber med kjemisk isolering av fire antatt nye og et kjent molekyl fra mosdyrekstraktet.

Daniel skal finne ut hvordan molekylene er bygget opp med en kjemisk teknikk som heter NMR spektroskopi. Det skal han gjøre sammen med forskeren Johan Isaksson ved institutt for kjemi, UiT.

Utvalgte NMR spekter fra den tidligere kjente forbindelsen i Daniel sin mosdyrprøve. Spektrene forteller oss egenskapene til proton og karbonatomene i prøven, og hvordan disse atomtypene er plassert i forhold til hverandre.

Nå på våren skal Daniel teste om molekylene han  har funnet kan brukes mot blant annet kreftceller, bakterier, sopp og mot bakteriell biofilm. Kort forklart testes stoffene i ulike konsentrasjoner mot de forskjellige målene. Både for å se om de er «aktive» (om de fungerer) og for å finne ut hvor kraftig aktiviteten er. Medisiner må virke kun på det de skal treffe i kroppen vår. Dette er for at medisinen skal virke godt nok og ikke gi for mange bivirkninger. Det beste i en slik første testrunde er at stoffene viser aktivitet i en av testene. Hvis et stoff for eksempel viser aktivitet mot en kreftcelletype betyr det at stoffet kan videreutvikles til en målrettet kreftmedisin. Det betyr en medisin som bare virker på syke celler og ikke ødelegger friske celler i kroppen. Tidligere har Marbio funnet molekyler som virker bare mot brystkreftceller (1). Når vi testet disse stoffene så vi at brystkreftcellene døde, mens andre celletyper ikke ble påvirket. Vi jobber nå med å forstå hvilke prosesser inne kreftcellene molekylet «angriper». I tillegg jobber vi i Marbio med flere stoffer vi har oppdaget. Blant annet jobber vi med stoffer mot blodkreftceller og som forhindrer at insulinproduserende celler hos pasienter med diabetes type I dør.

Dette er de første resultatene som viste oss at vi hadde funnet marine molekyler som virket mot brystkreftceller. I de lilla brønnene er det levende celler, i de gule brønnene er cellene døde. Et av molekylene er her testet i en konsentrasjonsserie mot brystkreftceller, hudkreftceller og normale lungeceller. Vi så en målrettet effekt mot brystkreftcellene og at stoffet var aktivt ved lave konsentrasjoner. Hudkreftcellene og lungecellene ble ikke påvirket av stoffet.

Hva vi skal gjøre videre med molekylene Daniel har funnet vil de første testrundene vise oss. Hvis stoffene er aktive mot kreftceller kan vi gjøre oppfølgingsstudier for å få en forståelse av hvordan kreftcellene dør. Dette kan inkludere ulike stadier av cellesyklusen, om molekylene påvirker signalene imellom cellene eller om cellene dreper seg selv (dette kalles apoptose). Daniel sin masteroppgave vil være tilgjengelig i Munin i slutten av mai 2021.

(1) Molekyl fra havet dreper brystkreftceller.

Arctic seasonal timekeeping initiative awarded 23 million

Skrevet av Shona Wood, Forsker ved Institutt for arktisk og marin biologi.

Members of the Arctic chronobiology and physiology research group (ACP) received a huge boost to their research with 23 million kroner being awarded by UiT.  This  award is from the UiT Aurora centre fund which aims to support research groups who have demonstrated excellence in their research and have the potential to build capacity to sucessfully bid for a national centre of excellence. ACP’s work in the field of chronobiology and the unique selling point of the UiT’s arctic position have been recongnised to have this potential.

ACP PhD student Daniel Appenroth has designed a logo for ASTI which will be used on the ASTI website and twitter account (@ArcticSeasonal).

The Arctic Seasonal Timekeeping Initiative (ASTI) aims to establish UiT as a centre of excellence for research into seasonal timekeeping mechanisms. ASTI will cover three overlapping themes spanning both basic and applied / societally important aspects: ‘Core seasonal timer mechanisms’, ‘Comparative seasonal chronobiology’ and ‘One seasonal health’.

The centre project period is 1st April 2021 to 31st March 2025. The centre director is Professor David Hazlerigg and deputy director is Dr. Shona Wood. Two new tenure track positions, two post doctoral positions and one PhD position will all be available under the banner of ASTI. We will be recruiting over the next few months via jobbnorge for more information contact David Hazlerigg.

Kjerringa mot strømmen; historien om mRNA baserte Covid-19 vaksiner og hvordan en ungarsk kvinnelig biokjemiker nektet å gi opp

Skrevet av professor Jorunn Jørgensen, Norges fiskerihøgskole.

Karikó sitt pionerarbeid har lagt grunnlaget for to av de ledende Covid-19 vaksinene verden har tatt i bruk. Foto: BOHEMAMA/mostphotos.com

Før korona var det få som visste hvem Katalin Karikó var. Nå er hun en het kandidat til årets nobelpris i kjemi for sin forskning på mRNA. Karikó sitt pionerarbeid har lagt grunnlaget for to av de ledende Covid-19 vaksinene verden har tatt i bruk. Arbeidet startet ved Universitet Szegved i Ungarn tidlig på 80- tallet. Her lot den unge Karikó seg fascinere av mRNA, budbringeren, som instruerer cellene om hvilke proteiner de skal lage. Hun så muligheter i mRNA; kunne dette være oppskriften på hvordan kroppen vår kunne bli sin egen medisin-fabrikk, for eksempel mot virus?  Dr. Katlin Karikó, som nå er 66 år, har opplevd mange skuffelser, avslag og steile motbakker. Men i dag kan hun rangeres som en av verdens mest betydningsfulle forskere.  

I Norge er Covid-19 vaksineringen i full gang. De første vaksinene som kom til landet i januar var fra selskapene Pfizer/BioNtech og Moderna. Begge disse er syntetiske mRNA-vaksiner, en helt ny vaksineteknologi, som ikke har vært i bruk før. Mange har latt seg imponere over hvordan man på rekordtid har klart å utvikle helt nye vaksinekonsepter og produsere millionvis av doser.  Det å få dette til så raskt har ikke vært mulig uten mange, mange tiår med grunnforskning. En av pionerne var Katlin Karikó.

Karikó, datter av en slakter, utdannet seg til biokjemiker på 80-tallet ved Universitetet Szeged i Ungarn. Det var også her hun startet sin forskning på mRNA.  Hun ble tidlig overbevist om at mRNA (mRNA forteller cellene i kroppen hvordan de skal lage proteiner) også kunne brukes til å kurere sykdom. Det biologiske forskningssenteret i Szeged hadde knappe ressurser og manglet teknologien Karikó trengte for å få framgang i forskningen sin. Hun bestemte seg derfor for å forlate heimlandet sitt og fikk i 1985 jobb ved Temple University i Philadelphia. Historien forteller at hun solgte sin brukte Lada, vekslet pengene inn i 1200 dollar på svartebørsen og sydde de inn i teddybjørnen til sin 2-årige datter. Slik fikk hun pengene med seg på flyet til USA.

Katlin Karikó. Foto: Krdobyns/wikipedia.org

Den amerikanske drømmen ble ikke lett for Karikó

I den tidlige fasen av RNA-forskningen fantes metoder for å isolere mRNA fra celler, men man kunne ikke lage store mengder i laboratoriet. På 90-tallet kom metoden for å få dette til; enzymet RNA-polymerase gjorde det mulig å lage mRNA fra DNA ved PCR-metoden. Karikó fikk ta del i denne RNA-boomen, men hennes ide om å bruke mRNA som medisin fikk tilbakeslag. Når forskerne injiserte mRNA i mus fikk musene så sterke immunreaksjoner at de døde. Karikó var da ansatt ved University of Pennsylvania (Upenn) og hadde en opprykkstilling for et professorat der. Hun mente at det burde finnes løsninger på problemet med immunreaksjonene til musene. Men hennes søknader om penger til RNA-forskning fikk avslag på avslag og feltet var lagt dødt. I 1995 fikk hun en klar beskjed fra Upenn; uten finansiering måtte forskningen hennes legges ned og hun ble degradert. Ikke nok med det, på samme tid ble hun diagnostisert med kreft.

Et tilfeldig møte ved en kopimaskin skulle forandre alt

Drew Weissmann, en anerkjent professor i immunologi, var nyansatt ved Upenn og traff Karikó ved kopimaskinen. De kom i prat og Karikó fortalte om forskningen sin og om musene som døde av betennelser, slik at finansieringen til hennes forskning var stanset. Drew selv jobbet med en vaksine mot HIV og inviterte Karikó inn i laben sin. Partnerskapet mellom disse forskerne gjorde at de stilte spørsmålet, hva er det i mRNAet som utløser den sterke immunresponsen? Løsningen fant de; De kunne erstatte en av byggesteinene i mRNAet med en endret utgave slik at musene kunne overleve. Studiet ble publisert i 2005 og oppfinnelsen ble patentert av Upenn. Veien lå nå åpen for en RNA-vaksine, men ingen var interesserte. Eller nesten ingen. Derrick Rosso, en post doc ved Stanford, leste artikkelen til Karikó og Weissmann og ble interessert. I 2010 grunnla han, sammen med en gruppe professorer fra Harvard, bioteknologifirmaet Moderna. Målet var å bruke modifisert RNA til å utvikle vaksiner og legemidler. I dag leverer Moderna Covid-19 vaksiner til hele verden og selskapets er verdsatt til 72 milliarder dollar. Et par år tidligere, i Mains i Tyskland, ble et annet selskap, BioNTech, stiftet. Grunnleggerne, tyrkiskfødte Ugur Sachin og hans kone Ozlem Tureci, hadde som mål å bruke mRNA innen kreftbehandling. Etter hvert så de at det også kunne brukes for å lage vaksiner mot pandemier. Så kom Covid-19 og ideen ble virkelig. I dag har Phizer/BioNtech 1800 ansatte og selskapet er verdsatt til 28 milliarder dollar.

Karikó, sto ved sin overbevisning

Karikó og Weissman utviklet en teknologi som gjorde vaksinene til Moderna og Pfizer/BioNtech unike: mRNAet ble pakket inn i en fettkapsel som gjorde at det ikke blir ødelagt ved injisering i kroppen. Upenn solgte patentet til Karikó og Weismann på et tidlig stadium. Karikó tjente bare et par millioner dollar for sitt patent, mens selskapene som produserer vaksinen tjener milliarder av dollar. Karikó søkte på nytt om opprykk til et professorat ved Upenn i 2013, men heller ikke denne gangen ble hun vurdert til å være kvalifisert. En som derimot så Karikó ´s kvaliteter var Ugur Sachin som ansatte henne som senior vice president i BioNTech i Tyskland. I intervjuer har Karikó uttalt at ordentlige vitenskapsfolk gir seg aldri. Vi er som rockemusikere, så lenge de kan spille er de lykkelige. Nobelpris komiteen har i alle fall en glimrende kvinnelig kandidat i år.

Foto: OLEKSANDR TODOROV/mostphotos.com

Vil du lese mer?:

How mRNA went from a scientific backwater to a pandemic crusher

Suppression of RNA Recognition by Toll-like Receptors: The Impact of Nucleoside Modification and the Evolutionary Origin of RNA

Dette inneholder covid-19 vaksinen

Genbaserte vaksiner mot covid-19

 

 

Når den praktiske undervisningen blir gjort digitalt

Skrevet at Tore Seternes

Kobling av praksis og teori gir gjerne bedre læring. Når kunnskapen får en praktisk setting blir den til kompetanse. Ved et universitet kan det være utfordrende å få til når det meste av undervisning foregår i klasserom og auditorier. For akvamedisinstudentene er det litt annerledes. I alle fall på kurset i klinikk og HMT-evaluering som alle studentene gjennomfører som del av sitt studie. Kurset har et intensivt undervisningsopplegg der det meste foregår ute, så og si på merdkanten. I dette spesielle året måtte vi løse kurset digitalt. Vi fikk jobbet frem gode løsninger, men noe mistet nok årets studenter.

Kurset før korona

Klinikkkurset (BIO-3603) har i flere år blitt gjennomført i samarbeid med næringsaktører og ÅkerBlå til samme tid og på samme sted. Kurset er lagt til Frøya. Frøya er et kjent miljø i norsk lakseoppdrettsnæring med alle ledd i produksjonen, fra settefisk til slakteri. Altså, relativt kort mellom leddene i produksjonskjeden. Her har studentene fått opplæring i veterinærmedisinske feltrutiner og prosedyrer ved inspeksjon, prøvetaking og disseksjon. De har også gjennomført evaluering av helse, miljø og teknologi (HMT) til et oppdrettsanlegg ute på anlegg. Et av kursets mål er å motivere studenter til en karriere som aktive aktører og bidragsytere til utvikling av oppdrettsnæringen. Studentene samles og reiser til Frøya for å lære mer om den praktiske hverdagen ferdigutdannede fiskehelsebiologer møter. De lærer hvordan arbeid i førstelinjen foregår, på merdkanten ute på oppdrettsanlegg. At studentene er på tur sammen i en uke har også en sosial nytte som ikke skal undervurderes.

Deler av arbeidet er på merdkanten, her lines det på nota (venstre). Det gir studentene et god inntrykk av dimensjonene og hva arbeide med uttak av fisk fra nota egentlig innebærer. Studenter observerer notfisk og folk fra dekket av en servicebåt (høyre), med tid til å diskutere hva de er med på.

På kurset deltar studentene i det praktiske arbeidet som fiskehelsebiologer gjennomfører ute på anleggene. De håndterer fisk og utstyr, og kan få svar på spørsmål direkte fra personell som har dette som sin faste jobb. Tilgang på førstehåndskunnskap om arbeidet de senere selv skal gjennomføre er uvurderlig. Det er ikke noe vi får til med pensumlitteratur og klasserom. Ved å delta i praktisk gjennomføring får studentene en annen innsikt i hva oppdrettsproduksjonen innebærer, og hvilke utfordringer og begrensinger den setter for fiskehelsebiologer.

Hvordan teller man lus? Hvilke stadier telles? Hvordan får man tak i fisken? Har det betydning for vurderingen? Hvordan kan man sikre seg at fisken man teller lusa på er representativ for merden?

Helsekontroll. Her er det tatt ut fisk fra merden i bildet til høyre. Metoden som benyttes for å få tak i fisken har betydning for resultatet; hvordan kan en sikre at fisken en får opp er representativ for hva en ønsker å undersøke?

Hvordan er miljøtilstanden ved anlegget? Studentene er med og undersøker status. Her studeres innholdet fra en bunngrabb. Omgivelsene er viktig for fiskens velferd og helse, og for fiskehelsebiologene er det nødvendig med en forståelse av miljø også ut over tilstanden inne i merden.

 

Digital løsning på kurset

Bilde viser dataskjerm fra besøk på settefiskanlegg med obduksjon og vaksinekontroll av settefisk. Det et litt bedre enn å lese om det i en bok, men langt i fra den praktiske nytteverdien studentene får ved å delta selv.

Bildene over er fra i fjor. Årets kurs var ferdig planlagt, men en uke før oppstart kom beskjeden fra næringsaktørene; på grunn av endringer i smitterisiko kan vi ikke lengre ta imot besøk på anleggene våre. Siden kurset er obligatorisk i et studieprogram som gir reseptrett, kunne det ikke avlyses. Men hvordan gjennomfører man et praktisk kurs ute i næringen, når næringen ikke kan ta imot studentene? En sentral aktør i kurset, Åkerblå, fikk heller ikke tilgang til oppdrettsanleggene for kontroll. De måtte finne andre løsninger for hvordan de kunne observere fisken og anlegget og ta ut prøver for senere analyse. De har tatt i bruk direkteoverført video. Ansatte ved anleggene ble utstyrt med kamera på hjelmen og bildene ble sendt live tilbake til Åkerblå. Med direkte kommunikasjon kunne de beskrive arbeidsoppgavene de ville ha utført til personellet som bar hjelmkamera. Personellet ble fjernstyrte stedfortredere for fiskehelsepersonell. Kunne de hjelpe til med gjennomføring av klinikk kurset også? Årets kurs ble dermed gjennomført hjemmefra hvor studentene var pålogget sin egen PC.

Gode digitale løsninger gir ikke fullverdig erstatning for praktisk øvelse

Den digitale versjonen av kurset gikk etter planen og med svært stor innsats fra Åkerblå fikk man gjennomført kurs og program etter beste evne. Både studenter, forelesere og arrangører skal ha honnør for gjennomføring, deltakelse og generell positiv innstilling til den nye digitale hverdagen vi har fått tildelt i disse koronatider. Men kurset slik det har vært tidligere er et praktisk kurs med sosialt samvær med praktisk arbeid på land og hav. Det er håndtering av fisk og bunnprøver, båt og bilkjøring i tillegg til klatring på båter og merder. Lukt og andre sanseinntrykk overføres ikke gjennom en dataskjerm. For å få god tid til spørsmål og diskusjon jobber vi sammen med profesjonelt fiskehelsepersonell på merdekanten i små grupper. Vi må være ærlige å si at for studentene i år er nok læringsutbyttet av den digitale versjonen av kurset mindre enn tidligere år, mest på grunn av at den praktiske og sosiale dimensjonen ikke har vært tilstede i lik grad.

 

 

Searching the Arctic ocean for novel antimicrobials – our first research cruise experience

Written by Andrea Iselin Elvheim and Ataur Rahman.

Sea ice.

In august we attended a research cruise on the research vessel “Kronprins Haakon”, the Biodiscovery Cruise 2020. We were three scientists from our group: The Marine Bioprospecting Group, together with 14 other scientists mainly from UiT. The aim of our group was collecting marine invertebrates, marine sediments, and marine bacteria for discovering bioactive compounds. The discovery of novel bioactive compounds is important in combating the increasing amount of antimicrobial resistance in bacteria and finding new medicines. New compounds can also be useful in research and other industries.

The participants from the Marine Bioprospecting Group: Ataur Rahman, Klara Stensvåg and Andrea Iselin Elvheim, on Bear Island.

We started in Longyearbyen 4th of August and travelled north towards the ice edge. Our first sample was from the northernmost part of the cruise. Then, we sampled while moving south along the Atlantic Ridge. A major highlight was sampling from the Molloy Hole, the deepest part of the Arctic Ocean, with approximately 5550 m below the surface. With the help of the experienced crew, we finally succeeded in collecting sediments after three unsuccessful tries. We also sampled around and on Bear Island, before we travelled back home to Tromsø on 22nd of August.”

The stations where we collected samples.

In the northernmost parts of our journey, we got to experience large amounts of drift ice, a truly fascinating sight. After a week of nice weather and almost completely calm waters, we encountered the rough, undulating sea and experienced seasickness for the first time. That cost us one day of working! We went ashore on Bear Island, on a beautiful beach below a bird cliff with unfathomable amounts of birds. There were several species of birds including fulmars, seagulls and puffins. After the final sampling near Bjørnøya, we had the chance to catch some fish. We enjoyed sorting the fish, learning how to cut filets, and got to taste some fresh shrimps on board.

Puffins on Bear Island. Foto: Aleksander Eeg.

Life on board followed specific routines. It revolved around meals and collecting samples, in that order. We were sampling continuously through the day and night, and therefore had to work in shifts. Between the meals, our shifts, and when waiting for samples we had some spare time. This was mainly spent socialising, sleeping, reading, watching movies, exercising, knitting, or watching whales and birds. Parts of the journey, a young falcon accompanied us, after he lost his course and got stranded on the ship. He soon won everyone’s hearts and became the mascot of the cruise.

The falcon visiting RV Kronprins Haakon during the cruise. Foto: Aleksander Eeg.

For our group the sampling mainly consisted of isolating bacteria from marine invertebrates and marine sediment. We collected marine invertebrates, such as sponges, sea stars, sea anemones, and bryozoans from the bottom of the sea using a beam trawl, a small trawl that moves along the bottom. First, we rinsed the contents of the beam trawl were of sediments. Then, we sorted the animals. We crushed interesting invertebrates with sterile salt water, and plated this on agar plates. To collect sediments we used a box corer, a box with a lid for the bottom that closes after the box has been pressed into the sediments. The sediments are trapped in the box exactly as they were on the seabed. After collecting sediments we mixed it with sterile salt water and plated it on agar plates. In addition to growing bacteria, we also froze down big quantities of animals for chemical extraction of compounds.

The marine invertebrates we collected from the Molloy Hole.

Taking sediment sample from the box corer.

Now that we are back in Tromsø, we will continue with isolation, identification and characterization of interesting marine bacteria that could be a potential source of bioactive compounds. We are excited about getting some new equipment that will help with identifying bacteria, and we are optimistic that we will get some good results. For the two of us, this was our first research cruise. We had many new and amazing experiences, got to know some new people, and hopefully we will get some interesting results, helping us towards finishing our PhDs.

Bacteria from one of the marine invertebrates.

 

Et liv i isolasjon

Skrevet av Professor Jørgen Berge.

De fleste av oss har de siste månedene opplevd at livet har endret seg, for noen med isolasjon og karantene, som kan føles traumatisk. Da kan det være en trøst å vite at andre har det like vanskelig, kanskje til og med verre …

En gule flyteenhet med begroing der organismer har levd i isolasjon, sannsynligvis hele sitt liv. Jørgen Berge i bakgrunnen. Foto: Malin Daase.

Som en del av et forskningsprosjekt rettet mot døgnmigrasjon og biologiske klokker hos den lille raudåta (en hoppekreps med det latinske navnet Calanus finmarchicus), har en gruppe forskere fra UiT jobbet i Ramfjorden utenfor Tromsø siden tidlig i 2019. Ved hjelp av jevnlige og regelmessige innsamlinger av levende dyr har vi kunnet ta disse tilbake til laboratoriet på universitetet og gjort målinger i et kontrollert miljø for å karakterisere deres døgnrytme. Men for å kunne relatere denne til vandringer i fjorden og ikke minst til de miljøvariablene (lys, temperatur, saltholdighet m.m.) som er med på å styre døgnrytmen til disse dyrene i naturen, har vi også hatt et havobservatorium stående ute i fjorden. Det har stått forankret på 125 meters dyp, med en vaier opp til en flyteenhet cirka 15 meter under havoverflaten. Langs vaieren hadde vi plassert ut en rekke sensorer og instrumenter som har gjort kontinuerlige målinger fra vi satte ut observatoriet i mars 2019 og frem til det ble hentet opp i juni i år.

Da vi nylig var ute med forskningsskipet «Helmer Hanssen» for å hente inn observatoriet, gikk mine tanker i retning av covid-19 og den situasjonen vi alle har befunnet oss i den siste tida. For midt ute i fjorden, på cirka 15 meters dyp, levde det to små sjøstjerner sammen med mange andre fastsittende organismer. Nå er ikke det at det gror på installasjoner under vann noe spesielt – alle båteiere fører en årlig kamp mot organismer som fester seg og vokser på undersiden av båten over tid. Også på havobservatorier kan sensorene ofte bli dekket av alger, rur, anemoner, sekkedyr og andre organismer. Men synet av de to små sjøstjernene fikk meg til å tenke på covid-19 og på en gammel biologisk «lov» som også kalles for Thorson’s rule. Disse to sjøstjernene har med all sannsynlighet kommet dit som larver og har deretter levd hele sitt liv i fullstendig isolasjon. De aller fleste sjøstjernene har frittlevende larver som lever de første ukene av sitt liv i vannmassene, før de som små voksne slår seg ned på havbunnen. Den havbunnen disse sjøstjernene fant var en gul metallkule midt i havet. Her fant de et hjem og mat og utviklet seg, fra de som larver slo seg ned en gang i fjor sommer.

Dette med frittlevende larver i polare strøk er noe som har opptatt biologer i svært lang tid, helt tilbake til den britiske oppdageren Sir James Clark Ross (1800-1862). Ross er i dag kjent for sine ekspedisjoner i både Arktis og Antarktis, og gjorde tidlige undersøkelser av dyrelivet på havbunnen både i dyphavet og i de polar strøk. Han registrerte mange likshetstrekk mellom organismene som lever her, og mente at det derfor på en eller annen måte måtte være en sammenheng mellom dyphavet og de polare hav. Dette ble senere fulgt opp av den danske biologen Gunnar Thorson som gjorde studier av reproduksjon hos bunnlevende organismer i forskjellige verdenshav. Thorson mente han kunne gjenkjenne et bestemt og universelt mønster: bunnlevende organismer i tropiske og tempererte strøk produserer mange små frittlevende egg/larver, mens bunnlevende organismer på høyere breddegrader og i dyphavet oftest produserer få, store avkom uten et frittlevende stadium. Dette refereres i litteraturen til Thorson’s rule, og ble av enkelte så sent som på 1980-tallet ansett som en av de eneste universelt korrekte «reglene» vedrørende utvikling og økologi hos marine virvelløse dyr. Etter hvert som vi har fått bedre innsikt i og kunnskap om faunaen i Arktis, Antarktis og i dyphavet, viser det seg at en slik generell regel ikke stemmer, og Thorson’s rule er i dag et mer eller mindre lukket kapitel. De to sjøstjernene på den gule metallkula midt i havet er et godt bilde på dette. Som de aller fleste bunnlevende organismer i tropiske og tempererte strøk, er frittlevende egg og larver en viktig og svært utbredt strategi for reproduksjon og spredning, også på høyere breddegrader. Funn av blåskjell på Svalbard er et annet godt eksempel på det samme; det er i dag godt dokumentert at blåskjell har vært vanlig på Svalbard i varme perioder de siste 10 000 årene og så sent som i vikingtiden for 1000 år siden. I morderne tid, og som en direkte følge av en generell oppvarming i Arktis, har blåskjell igjen etablert seg på Svalbard. Spredningsmekanismen for denne reetableringen antas å være nettopp frittlevende larver som transporteres med havstrømmer nordover fra kysten av Nord-Norge.

En av de to sjøstjernene som har levd sitt liv på den lille gule planeten. Foto: Malin Daase.

Som midt i et stort kosmos, uten kontakt med andre artsfrender, og som et resultat av at sjøstjerner også i Arktis har frittlevende larver, har de to sjøstjernene levd sitt liv i isolasjon på sin gule, lille, runde planet av stål. Kanskje var det flere enn disse to som opprinnelig slo seg ned her. Kanskje var det noen uheldige, eller kanskje eventyrlystne, individer som kom for langt ut mot kanten og falt ned fra den lille kloden. De to som levde der da vi hentet opp observatoriet har derimot med all sannsynlighet levd der hele sitt liv. Vi får håpe de var gode venner.

Dette innlegget ble først publisert som en kronikk i Nordlys 16.juni 2020.

Hva skal vi med utdanning i framtidens arbeidsliv?

Skrevet av dekan Kathrine Tveiterås.

Vil det være behov for våre studenter i fremtiden?  Foto: Krisana Antharith/mostphotos.com

Semesterstart er like vakkert hver år. Gangene fylles av spente og nysgjerrige studenter som har satt av år av livet sitt for å tilegne seg formell kompetanse. De har kommet for å lære. Og selv om årets semesterstart er ulik alle andre grunnet behovet for smittevern, er også høstens oppstart preget av forventninger, faddergrupper og forelesninger i skjønn forening. Spørsmålet er likevel, vil det være behov for dem? Vil vi i framtiden trenge arbeidstakere med formell kompetanse innen fagområder som biologi, fiskeri og økonomi?

Spørsmålet er betimelig fordi man mener ferdigheter som samarbeid, kommunikasjon og kreativitet er det som vil etterspørres i framtiden. Dette henger sammen med at digitaliseringen av samfunnet reduserer verdien av både informasjon og fysisk arbeidskraft, fordi digitale løsninger både er billigere og mer effektive. Samtidig er de store utfordringene verdenssamfunnet står ovenfor, som klimaendringer, mat og energi til en voksende befolkning, avhengig av tverrfaglige løsninger og samarbeid på tvers av sektorer. Det å kunne jobbe og skape løsninger i team vil derfor veie tyngre og tyngre på CV-en. Det samme vil evnen til å omstille seg raskt, som også Covid-19 pandemien er et eksempel på.

De etterspurte ferdighetene utfordrer akademia. Arbeidserfaring og organisasjonsarbeid vil trolig gi vel så bra trening i evnen til å samarbeide og kommunisere. Universitetene er etablert for å utvikle vitenskap, tenke store tanker og å drive kunnskapsbasen framover. Dette er langsiktig arbeid og universitetene er ikke kjent for å være spesielt kjapp i vendingene. Ettersom universitetene oftest er organisert etter fagområder har det også utviklet seg en kultur preget av silotenkning, med egne tradisjoner og metoder for hvert fagområde. Dette gjør det utfordrende med reelt samarbeid på tvers. Hadde vi primært utdannet framtidige forskere er det ikke sikkert utfordringene hadde vært så store. Men nå er utdanning tilgjengelig for alle og de aller fleste ender opp i et arbeidsliv utenfor akademia.

Ferdigheter som samarbeid, kommunikasjon og kreativitet vil etterspørres i framtiden. Foto: Edvard Kristiansen-Edvardk.com

På den andre siden er kritisk tenkning og kreativitet selve nerven i forskning. De største endringer, utvikling og innovasjon har sitt opphav i forskningsmiljøene. Studier av innovative bedrifter viser at det er de som evner å kombinere praktisk erfaring med vitenskapelig kunnskap er de som skaper innovasjoner med størst verdi. Dersom vi slutter å satse på grunnforskning fordi vi ikke har tid til vente på svarene vil det med andre ord kunne koste oss dyrt på sikt. Går det an å tenke på samme måte med utdanning? At også den faglige kompetansen har en verdi i seg selv?

Framtidsferdigheter setter fokus på at verdien av de humane ferdighetene kommer til å bli større når verden blir mer kompleks og automatisert. Det understreker at det fins en type generell kompetanse som alle arbeidstakere burde utvikle. Men en slik breddekompetanse uten faglig dybde vil være for generell, og heller ikke egnet til å løse de utfordringene vi står ovenfor. Nøkkelen må være kombinasjonen av den faglige dybdekunnskapen og de generelle breddeferdighetene.

I framtiden vil vi altså fortsatt trenge arbeidstakere med formell kompetanse innen fagområder som biologi, fiskeri og økonomi. Disse arbeidstakerne skal også stille kritiske spørsmål og delta i utviklingen av kreative løsninger gjennom å kunne kommunisere og samarbeide godt. På BFE jobber vi hele tiden med å utvikle våre programmer for å få til disse kombinasjonene. Vi har kommet godt i gang med praksis, problembasert læring og andre studentaktive læringsformer. Covid-19-pandemien setter ikke dette arbeidet på vent, men tvinger oss til å finne andre løsninger enn de først hadde tenkt. Også universitetsansatte har godt av å utvikle slike ferdigheter.

Species on the move make way for new feeding interactions

Marine species are on the move due to global change, but can they start feeding on local species that they have never encountered before?

Photo: Audun Rikardsen

Written by Laurene Pecuchet and Marie-Anne Blanchet

Temperature changes in the world’s ocean are causing marine species to move. As these species settle in new areas, they might come across species they never encountered before. In order to establish themselves in a new area they need to feed on the unfamiliar species. Can the newcomers feed on these, and what could be the consequences for the local ecosystems? In a new study published in Global Change Biology, researchers from the BRIDGE research group at Norges fiskerihøgskole (NFH) predicted feeding interactions between range-shifting species and Arctic species and investigated the potential impacts of these new interactions on the Barents Sea Arctic ecosystem.

Many boreal species (orange) are expanding their distribution range polewards, entering the historically Arctic ecosystem (blue)

The Barents Sea is a productive ecosystem located off the northern coast of Norway and Russia. This ecosystem has experienced large species redistribution during the last decades with poleward shifts of boreal species.In recent years (2014-2017) about 10 boreal species were found inside the nets of scientific surveys in the Arctic region of the Barents Sea. These boreal species have the common characteristic of being generalist species, meaning that they eat a large array of preys. Then, could these incoming boreal species start feeding on Arctic residents, and by doing so deepen their impact on the Arctic ecosystem?

To predict feeding interactions between the incoming boreal species and the Arctic residents, the BRIDGE researchers used previous knowledge on who eats whom between the species in the Barents Sea.

–We found that all incoming boreal species have the same potential to feed on Arctic preys, as well as being eaten by Arctic predators, says the researchers. – Cod, for example, is predicted to start feeding on Arctic species such as polar cod or the northern krill, but they could also become the prey of Arctic mammals such as the narwhal or the beluga.

Range-shifting boreal species (orange) such a cod might start to eat and be eaten by Arctic species (blue)

These new feeding interactions might intensify the impacts of invasive boreal species on the Arctic ecosystem by reshaping the network of who eats whom. Because the incoming species are generalists, they have the potential to connect some food chains more tightly together. This could make the system less resilient to perturbations because they could propagate through the network more easily.

In a rapidly changing world, it is becoming harder and harder to keep up with the pace of new ecological interactions. To document these changes analysis such as stomach content and isotope analysis can be too time and effort consuming. In this study, the authors circumvent these problems by using machine learning and prior knowledge on who eats whom to infer ecological interactions and help predict the impacts of range‐shifting species on ecosystems.

The article “Novel feeding interactions amplify the impact of species redistribution on an Arctic food web”

The research group BRIDGE