Sara Björk varði doktorsritgerð sína

Fimmtudaginn 7. mars 2024 varði Sara Björk Stefánsdóttir doktorsritgerð sína í líf- og læknavísindum við Læknadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Þróun ónæmismeðferðar gegn sumarexemi í hestum. Development of Immunotherapy for Equine Insect Bite Hypersensitivity.

Andmælendur voru dr. Hans Grönlund, dósent við Karolinska Institutet, Department of Clinical Neuroscience, Svíþjóð og dr. Zophonías Oddur Jónsson, prófessor í sameindaerfðafræði við  Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands. 

Umsjónarkennari var dr. Sigurbjörg Þorsteinsdóttir, ónæmisfræðingur og leiðbeinandi var dr. Vilhjálmur Svansson dýralæknir. Auk þeirra sátu í doktorsnefnd dr. Arna Rúnarsdóttir lífefnafræðingur, dr. Eliane Marti dýralæknir og dr. Jón Már Björnsson sameindalíffræðingur. 

Ágrip
Sumarexem er húðofnæmi af gerð I í hestum með framleiðslu á IgE mótefnum gegn ofnæmisvökum. Það orsakast af biti smámýs/lúsmýs (Culicoides spp.) sem lifir ekki á Íslandi og því er sjúkdómurinn ekki til staðar hér. Tíðni sjúkdómsins er aftur á móti há í útfluttum hestum samanborið við íslenska hesta sem eru fæddir á flugusvæðum og fá sumarexem með sömu tíðni og önnur hestakyn. Einkenni sumarexems eru útbrot og kláði og hefur sjúkdómurinn mikil áhrif á velferð hrossa. Markmið verkefnisins var að þróa fyrirbyggjandi ónæmismeðferð gegn sumarexemi.

Aðalofnæmisvakarnir hafa verið skilgreindir og framleiddir en það er undirstaða þess að þróa meðferð gegn ofnæminu. Áður hafði verið sýnt fram á að sprautun í eitla með ofnæmisvökum í blöndu af alum og MPLA (ónæmisglæðum) framkalli ákjósanlegt ónæmissvar. Í þessari rannsókn voru gerðar tvær bólusetningartilraunir, annars vegar samanburður á stungustað og hins vegar samanburður á ónæmisglæðum. Sambærilegar niðurstöður fengust þegar hestar voru bólusettir með ofnæmisvökum í alum/MPLA í eitla og undir húð. Sprautun undir húð gæti því verið nothæf við ónæmismeðferð gegn sumarexemi. Bólusetning með ofnæmisvökum í alum/MPLA framkallaði sterkara ónæmisvar en ofnæmisvakar í alum og veiru-líkum ögnum (VLP).

Til að meta hvort bólusetning með hreinsuðum ofnæmisvökum í ónæmisglæði veiti vörn gegn sumarexemi var framkvæmd áskorunartilraun. Tuttugu og sjö heilbrigðir íslenskir hestar voru bólusettir í kjálkabarðseitla með ofnæmisvökum í alum/MPLA. Hestarnir voru bólusettir á Íslandi áður en þeir voru fluttir til Sviss þar sem þeim var fylgt eftir í þrjú ár með reglulegri klínískri skoðun, blóðtöku og örvunarbólusetningum. Einn hestur var tekinn úr rannsókninni. Á fyrsta ári höfðu 6 hestar (23,1%) þróað með sér sumarexem, 13 hestar (50,0%) á öðru ári og 16 (61,5%) á því þriðja. Enginn marktækur munur var á IgG mótefnasvari á neinum tímapunkti fyrstu tvö árin milli bólusettra hesta sem fengu sumarexem og þeirra sem voru heilbrigðir út tímabilið en marktækur munur var eftir annað árið á IgE svari á milli hópanna. Bólusetningin veitti því ekki vörn gegn sumarexemi en frekari prófun á þeim sýnum sem safnað var gæti gefið innsýn í orsök þess að bóluefnið varði ekki hestana.

Abstract
Insect bite hypersensitivity (IBH) is an allergic dermatitis of horses caused by IgE-mediated reactions to allergens of biting midges (Culicoides spp). Iceland is free of the causative agents but the prevalence of IBH in exported Icelandic horses is much higher than in Icelandic horses born in Culicoides rich environment. IBH can severely impact the well-being of affected horses. The aim of the study was to develop preventive immunotherapy against IBH.
The major allergens of IBH have been identified and produced which opens the possibility to develop an allergen-specific immunotherapy against IBH. Prior studies showed that intralymphatic (i.l) injection of recombinant (r-) allergens with adjuvants induced a preferable immune response. In this study, two vaccination experiments were carried out, that is comparison of injection route and comparison of adjuvants. Vaccination with r-allergens in alum/MPLA adjuvant i.l. and s.c. gave comparable results. In conclusion, s.c. injection might be option in immunotherapy against IBH. Use of alum/VLP adjuvant instead of alum/MPLA as an immunomodulator induced weaker immune response.

To test the efficacy of a preventive allergen immunotherapy, a challenge experiment was conducted. Twenty - seven healthy Icelandic horses were vaccinated i.l. with r-allergens in alum/MPLA. The vaccination was done in Iceland and the horses subsequently exported to Switzerland and followed for three years with regular clinical examination, blood sampling and booster vaccinations. One horse was withdrawn from the study. Six horses developed IBH (23.1%) in the first year. In the second year a total of 13 horses (50.0%) and in the third year 16 (61.5%) horses were affected with IBH. The IgG antibody response showed no difference at any time-point between horses which developed IBH and horses that remained healthy. However, at the end of the second Culicoides season IBH-affected horses had significantly higher IgE levels. In conclusion, the vaccine did not reduce the incident of IBH in exported horses based on reported prevalence. Further analysis of collected samples could provide insights on why the vaccine does not protect the horses against IBH.

Um doktorsefnið
Sara Björk Stefánsdóttir er fædd árið 1990 á Akureyri. Hún lauk B.Sc. prófi frá Háskóla Íslands árið 2013 og M.Sc. gráðu frá sama skóla árið 2015. Sara byrjaði í doktorsnámi við Háskóla Íslands árið 2018 og vann doktorsverkefnið á Tilraunastöð Háskóla Íslands í meinafræði að Keldum í samstarfi við ORF Líftækni og Vetsuisse Faculty, Háskólanum í Bern, Sviss. Síðustu tvö árin hefur hún einnig stundað vinnu meðfram doktorsnáminu, sem sérfræðingur í próteinframleiðslu hjá ORF Líftækni og nú sem Senior Formulation Scientist við lyfjaþróunardeild Alvotech . Foreldrar Söru eru Stefán Þór Pálsson og Þorbjörg Dóra Gunnarsdóttir. Eiginmaður Söru er Jónas Guðmannsson og saman eiga þau tvo syni, Breka Snæ og Aron Darra.