Overgang av gårdsgriser til forskningsgriser ved hjelp av en utpekt sjekkliste etterfulgt av initiering av Clicker Training - et raffineringsinitiativ

Summary

Raffinering av svinestudier oppnås ved å introdusere en standardisert sjekkliste og positiv forsterkningstrening ved hjelp av en klikker. Dette arbeidet støtter innsamling av prøver og gjennomføring av daglige gjøremål relatert til dyrene.

Abstract

Implementering av 3R-initiativer er viktig. For å avgrense livet til laboratoriegriser fokuserte vi på tidsperioden før inkludering av dyr i eksperimenter. Vi forbedret sjekklisten under utviklingen. Ved å bruke sjekklisten ble hver enkelt griss fremgang dokumentert. Dette hjelper vaktmesterne slik at de forblir fokusert på handlingene som er nødvendige for å sosialisere dyrene og begrense dyrets stress- og angstnivå. I løpet av denne fasen blir grisene rolige og klare til å starte ytterligere klikktrening for å begrense stress ytterligere i den eksperimentelle perioden. Grisene vil lett tillate at grunnleggende utfallstiltak samles uten sedasjon eller fiksering.

Protokollen er delt i to. Først overgangsfasen som begynner når grisene kommer til forskningsanlegget. Å introdusere godbiter og gradvis nærmere kontakt med vaktmesterne er de første trinnene. Deretter introduserer vaktmesteren tiltak for å kunne berøre hodet og baken, for å etterligne for eksempel å manipulere øret for å ta en blodprøve eller baken for å oppnå en rektal temperatur. Et sterkt fundament er etablert i dyrepasserforholdet, og dette minimerer raskt stresset grisene uttrykker etter ankomst. For det andre begynner den positive forsterkningstreningen å lære dyret hvordan man utfører mer komplekse oppgaver uten å bli stresset. En klikker introduseres som en sekundær forsterker.

Tid, struktur, utdanning og grundig kommunikasjon synes å være de viktigste kriteriene for å lykkes med anvendelsen av denne protokollen. I tillegg til å ha rolige og kompatible griser, rapporterer vaktmesterne at de liker fokuset de har lov til å gi hver enkelt gris, og legger til deres generelle jobbtilfredshet. Å ha vaktmestere med et sterkt engasjement, og fokus på overgangen og velferden til hver gris, styrker i tillegg avdelingens kultur for omsorg.

Introduction

Prinsippene for 3Rs (Replacement, Reduction and Refinement) diskutert av Russell og Burch i 1959, danner dagens grunnlag for høye etiske standarder for bruk av dyr til eksperimentelle formål. I biomedisinske forskningsfasiliteter engasjert i prekliniske laboratoriedyrstudier må stor betydning følges raffinementsprinsippet. “Raffinement betyr enhver reduksjon i forekomsten eller alvorlighetsgraden av umenneskelige prosedyrer som brukes på de dyrene som fortsatt må brukes”¹.

En moderne definisjon sier i tillegg at raffinement er “fremme forskning på dyrevelferd ved å utnytte de nyeste in vivo-teknologiene og ved å forbedre forståelsen av velferdspåvirkningen på vitenskapelige resultater”². Dette innebærer at ikke bare dagens raffineringsinitiativer er viktige for dyrets velferd i seg selv, men at de også er viktige for forskningskvaliteten, da vitenskapelige resultater vil dra nytte av disse initiativene ³.

Et raffineringsinitiativ å vurdere er å sosialisere og trene eksperimentelle dyr. De kan være opplært til å utføre en bestemt oppgave, for eksempel gå på en skala eller oppføre seg rolig mens blodprøver trekkes. Noen arter kan være mer naturlig avhendet til trening enn andre, og dette påvirker tradisjonen for trening av dyrearter i laboratoriet. Tradisjonelt har trening av hunder blitt utført i århundrer, for eksempel for å bruke hunden i jakt. Disse historiske tradisjonene har helt sikkert gjort treningen av hunder i biomedisinsk forskning enklere. Sammen med ikke-menneskelige primater har trening av laboratoriehunder blitt diskutert og gjennomført i ganske lang tid^4,5.

Felles for begge disse artene er at de rangerer høyt på den “sosio-zoologiske skalaen”. Denne skalaen rangerer dyr i henhold til deres sted og bruk i det menneskelige samfunn ⁶. Rangering høyt bærer også med seg en stor offentlig etterspørsel etter å behandle dyrene så humant som mulig og begrense stress- og angstnivået. Gnagere, i motsetning til hunder og ikke-menneskelige primater, er plassert i den nedre enden av den sosio-zoologiske skalaen. De har ikke fått tilsvarende offentlig oppmerksomhet og omsorg. Historisk har de blitt behandlet mindre bra – antagelig også på grunn av deres evne til å spre livstruende sykdom. Men i løpet av de siste årene har opplæring av gnagere blitt implementert i prekliniske forskningsmiljøer, og herav relaterte vitenskapelige fordeler har ikke gått ubemerket hen. Både rotter og mus er interessant ganske lett trente, og treningen begrenser også stressresponsen og styrker dermed vitenskapelige resultater^7,8.

Rapportering om hvordan man sosialiserer og trener griser i et laboratorium dyr setting er til vår kunnskap^{knappe 9}. På den sosio-zoologiske skalaen plasseres griser mellom hunder og gnagere. Vi anerkjenner arten først og fremst som en matressurs, men likevel brukes et ganske stort antall griser også i biomedisinsk forskning. Bare i EU ble ca 75.000 griser brukt årlig til vitenskapelige formål i 2015-2017 ¹⁰. Dette tallet omfatter både gårdssvin og miniatyrgriser. Det er et økende fokus på å raffinere livene til disse dyrene ved å trene som et tiltak for å overholde 3R-ene. Både gårdsgriser og miniatyrgriser kan faktisk trenes ^11,12, men utgangspunktet når det gjelder sosialisering varierer. Miniatyrgriser blir avlet for forskning og sosialisert i løpet av deres tidlige levetid. De er avlet for å ha et rolig temperament. Husdyr blir avlet til forbruk og ofte ikke sosialisert i det hele tatt. Etterbehandler griser til kjøttproduksjon i Danmark er vanligvis plassert i høy tetthetsgrupper på 15-25 griser der de må konkurrere om å tjene en posisjon i flokkens hierarki. Deres temperament gjenspeiler den evnen. Ofte er de plassert i stabile anlegg med et delvis planlagt gulv for å begrense arbeidsmengden ved å mucking ut. For å optimalisere vektøkningen blir de matet ad libitum gjennom automatiserte mat- og vannleveringssystemer. Derfor er deres kontakt med gårdsarbeidere begrenset, og de vil bli stresset når de håndteres. Dette byr på visse utfordringer når dyrene overføres til et forskningsanlegg. Her spiller dyrevelferden, husdyrholdet og 3R-ene en nøkkelrolle^13,14. Fra et forskningsperspektiv er hvert enkelt dyr viktig for å oppnå best mulig forskningsresultater. Dyrenes velferd er også viktig for å sikre en lav variasjon mellom dyr når det gjelder stress, angst og frykt. Av disse grunnene er det viktig å være oppmerksom på overgangen fra et “flokkdyr” til et “individ”. Ved ankomst går grisene inn i et nytt miljø med nye dufter, ny mat, daglig kontakt med dyrepassere og ofte også nye pennekamerater. For en gris kan skiftet være veldig stressende, og betydningen av en akklimatiseringsperiode på flere dager er anerkjent i laboratoriedyrvitenskap¹⁵.

Ved å strukturere akklimatiseringsperioden har vi laget det vi kaller en “overgangsfase” ved hjelp av en strukturert trinnvis sjekkliste. Sjekklisten sikrer at hver gris får tilstrekkelig vaktmesterkontakt og lærer å tillate grunnleggende håndtering for undersøkelse og prøveinnsamling uten å være stresset. Kontinuerlig arbeid kan deretter utføres for å trene grisene ved hjelp av positiv forsterkningstrening rettet mot hvert enkelt forskningsprosjekt^16,17. En klikker brukes til å signalisere en matbelønning når ønsket handling utføres. Ved å kombinere trinnene fra overgangsfasen med ekstra klikktrening av grisene, får dyrene en jevn bosetting på forskningsanlegget. De blir rolige og enkle å håndtere og kan med liten innsats læres å stå stille for for eksempel blodprøvetaking. Ved bruk av denne typen håndteringsprotokoll erstattes gammeldagse teknikker som sedasjon av dyrene eller snarer. For å sikre at alle griser håndteres tilstrekkelig, fylles en sjekkliste ut.

Det blir allment akseptert at dyr faktisk føler positive følelser og så fokus når de arbeider med dyrene, bør ikke bare være på fjerning av negative følelser ¹⁸. Treningsøkten med vaktmesteren er et eksempel på en positiv emosjonell opplevelse. Det er ganske hyggelig for grisen, da den mottar godbiter og oppmerksomhet. Foruten fordelen med å redusere håndteringsstress og fryktrelatert atferd på anlegget, gir trening av dyrene en mulighet til å gi dyrene positive følelsesmessige opplevelser. Å legge til positive erfaringer kan motvirke noen av de negative opplevelsene som forsøksdyr møter i forhold til utførte eksperimenter og vil dermed ytterligere øke dyrevelferden ^19,20.

Mens grisene tydeligvis liker treningsøktene, gir øktene samtidig vaktmesteren en mulighet til å styrke båndet til hver enkelt gris. Å være en dyrepasser, utføre smertefulle handlinger, som injeksjoner av dyrene, er en del av jobben. Men å kunne trene dyrene og gjøre disse handlingene til positive opplevelser er givende i seg selv. Det øker vaktmesternes engasjement og spiller en nøkkelrolle i å styrke avdelingens omsorgskultur^21,22,23.

Grisene ble plassert i henhold til institusjonens dyrevelferdspolitikk, som viser til nasjonal lovgivning om dyreforsøk, bolig og husdyrhold. Protokollen kan brukes på avvennede griser i alle aldre. For utviklingen av overgangssjekklisten (figur 1) ble det brukt totalt 40 kvinnelige crossbred farm griser (Danish Landrace-Yorkshire-Duroc) som veide 35-80 kg (Tabell 1). Grisene ble tildelt en gruppe avhengig av ankomsttid. Grisene ble plassert i forskningsstabilanlegget i perioden januar – september 2020. Alle gårdsgriser blir oppdrettet på en tradisjonell sågård og flyttet til en samarbeidende gård når den veier ca 15 kg. Minst to uker før de inkluderes i overlevelsesstudier, transporteres grisene til universitetets forskningsstallanlegg. I løpet av de to første ukene foregår overgangen fra husdyr til forskningsdyr. Protokollen består av ikke-skadelige og positive handlinger og kan derfor initieres umiddelbart som en del av akklimatiseringsperioden.

Grisene ble plassert en etter en i penner som måler 3,4 – 6,8 m² på faste betonggulv og har tilgang til vann via en automatisk vannforsyning. Det er et fôringsbakke for hver gris, og minst en del av separasjonen til nabopennene tillater snutekontakt. Når griser er planlagt å motta kirurgiske inngrep eller få utstyr implantert, de er plassert alene for å unngå penn mates slikking og biting i sår og trekke implantater ut. Sengetøymaterialet er halm og dyrene er ytterligere beriket med hø og forskjellige aktivitetsleker, for eksempel tau, baller, bøtter, tyggepinner laget av plast (figur 2).

Dyrene kommer fra en flokk inkludert i det nasjonale helseovervåkingsprogrammet for husdyr, noe som betyr at de blir screenet for syv patogener²⁴ som kan påvirke griser i en produksjonsinnstilling. Halvårlige tilfeldige kontroller utføres for forskningsbesetningen basert på FELASA-anbefalinger^25,26, i tillegg til prøver fra griser som garanterer diagnostikk på grunn av uventede forskningsresultater. Noen av grisene som ble brukt til dette prosjektet var seropositive for porcin reproduktivt og respiratorisk syndrom; Imidlertid viste ingen av grisene noen kliniske symptomer som tilsvarer infeksjon. Alle prøver som ble evaluert ved hjelp av polymerasekjedereaksjon var negative, noe som bekreftet at grisene var i en sunn tilstand.

Protocol

Grisene som ble brukt til å validere protokollen var en del av studier godkjent av Dyreforsøksrådet – en nasjonal statlig institusjon som evaluerte og godkjente alle dyreforsøk i Danmark. Rådet gjør den etiske gjennomgangen lik en IACUC. 1. Ankomst til forskningsanlegget Først vask grisene i et utpekt område for å tillate en grundig visuell inspeksjon. Bruk en ekskluderingsliste for å utelukke griser med sår, ørebitt, abscesser, lameness etc., slik at bare dyr som virker …

Representative Results

Ved å bruke overgangsfasen som beskrevet i protokollens del, gir man mulighet for en jevn innføring av gårdssvin til forskningsanlegget. Å ha rolige griser til å jobbe med letter daglige gjøremål og gjør det mulig å utføre mindre prosedyrer og prøvetaking uten anestesi eller fiksering. For å følge svinefremdriften i overgangsfasen ble det utviklet en sjekkliste (Sjekkliste 1) for å markere når individuelle griser når definerte trinn i overgangen. Grisene skal etter planen gå i…

Discussion

Implementeringen av en protokoll som inkluderer del én, en sjekkliste for overgangsfase og del to, et påfølgende klikkopplæringsprogram er en bekreftet suksess. Innføring og bruk av en detaljert sjekkliste har gitt en måte å avgrense innføringen av griser til forskningsanlegget. Den strukturerte overgangsfasen skaper videre et bedre grunnlag for å trene grisene før de inkluderes i forskningsprosjekter. Det har vært en positiv overraskelse å legge merke til at vaktmesternes engasjement for arbeidet øker og at…

Materials

Wrap, e-power, blå, 7,5cm	E-vet A/S, Ole Rømers Vej 26 A, DK-6100 Haderslev	203165B	Adhesive wrap used to wrap around the end of a stick to make a target stick. It is an advantage that it can be changed as it will get dirty quite quickly.
Apples	Varius	Uknown	Used as treats
Klikker (Clicker)	E-vet A/S, Ole Rømers Vej 26 A, DK-6100 Haderslev	TX2289	Clicker used in training