Overgang af landbrugssvin til forskningssvin ved hjælp af en udpeget tjekliste efterfulgt af indledning af kliktræning - et raffinementsinitiativ

Summary

Forfinelse af svin undersøgelser opnås ved at indføre en standardiseret tjekliste og positiv forstærkning uddannelse ved hjælp af en klikker. Dette arbejde understøtter indsamling af prøver og udførelse af daglige gøremål relateret til dyrene.

Abstract

Det er vigtigt at gennemføre 3R-initiativer. For at forfine laboratoriesvinenes liv fokuserede vi på perioden forud for optagelse af dyr i forsøg. Vi forbedrede tjeklisten under udviklingen. Ved at bruge tjeklisten blev hver enkelt gris fremskridt dokumenteret. Dette hjælper viceværterne, så de forbliver fokuseret på de handlinger, der er nødvendige for at socialisere dyrene og begrænse dyrets stress- og angstniveau. I denne fase bliver grisene rolige og klar til at påbegynde yderligere klikkertræning for yderligere at begrænse stress i forsøgsperioden. Svinene vil let tillade, at der indsamles grundlæggende udfaldsforanstaltninger uden sedation eller fiksering.

Protokollen er opdelt i to. Først overgangsfasen, der begynder, når grisene ankommer til forskningsfaciliteten. Introduktion af godbidder og gradvist tættere kontakt til viceværterne er de første skridt. Derefter introducerer viceværten handlinger for at kunne røre ved hoved og bag, for at efterligne f.eks. at manipulere øret til at tage en blodprøve eller bagpå for at opnå en rektal temperatur. Et stærkt fundament er etableret i forholdet mellem dyr og vicevært, og dette minimerer hurtigt den stress, som grisene udtrykker efter ankomsten. For det andet begynder den positive forstærkningstræning at lære dyret, hvordan man udfører mere komplekse opgaver uden at blive stresset. En klikker introduceres som en sekundær forstærker.

Tid, struktur, uddannelse og grundig kommunikation synes at være de vigtigste kriterier for at få succes med anvendelsen af denne protokol. Ud over at have rolige og overensstemmende grise rapporterer viceværterne, at de nyder det fokus, de får lov til at give hvert enkelt svin, hvilket øger deres samlede arbejdsglæde. At have viceværter med et stærkt engagement og fokus på hvert svins overgangsfremskridt og velfærd styrker desuden afdelingens Plejekultur.

Introduction

Principperne i 3Rs (Udskiftning, reduktion og raffinement), som Russell og Burch drøftede i 1959, danner dagens grundlag for høje etiske standarder for brugen af dyr til forsøgsformål. I biomedicinske forskningsfaciliteter, der er involveret i prækliniske laboratoriedyreforsøg, skal der lægges stor vægt på raffinementsprincippet. “Raffinement betyder ethvert fald i forekomsten eller sværhedsgraden af umenneskelige forsøg, der anvendes på de dyr, der stadig skal anvendes”¹.

I en nutidig definition hedder det endvidere, at forfinelse “fremmer forskning i dyrevelfærd ved at udnytte de nyeste in vivo-teknologier og ved at forbedre forståelsen af velfærdens indvirkning på de videnskabelige resultater”². Dette indebærer, at ikke blot nutidens raffinementsinitiativer er vigtige for dyrets velfærd i sig selv, men at de også er vigtige for forskningskvaliteten, da videnskabelige resultater vil drage fordel af disse initiativer ³.

Et raffinement initiativ til at overveje, er at socialisere og uddanne forsøgsdyr. De kan trænes til at udføre en bestemt opgave, f.eks. Nogle arter kan være mere naturligt indstillet på uddannelse end andre, og dette påvirker traditionen for uddannelse af laboratoriedyrarter. Traditionelt har træning af hunde været udført i århundreder, f.eks. for at bruge hunden i jagt. Disse historiske traditioner har helt sikkert gjort uddannelsen af hunde i den biomedicinske forskning indstilling mere ligetil. Sammen med ikke-menneskelige primater er træning af laboratoriehunde blevet diskuteret og gennemført i temmelig lang tid^4,5.

Fælles for begge disse arter er, at de rangerer højt på den “socio-zoologiske skala”. Denne skala rangerer dyr efter deres plads og brug i det menneskelige samfund ⁶. Ranking høj også bærer med sig en stor offentlig efterspørgsel efter at behandle dyrene så humant som muligt og begrænse deres stress og angst niveau. Gnavere, i modsætning til hunde og ikke-menneskelige primater, placeres i den nederste ende af den socio-zoologiske skala. De har ikke fået tilsvarende offentlig opmærksomhed og omsorg. Historisk set er de blevet behandlet mindre godt – formentlig også på grund af deres evne til at sprede livstruende sygdom. I løbet af de sidste par år er uddannelsen af gnavere imidlertid blevet gennemført i prækliniske forskningsmiljøer, og heraf er relaterede videnskabelige fordele ikke gået ubemærket hen. Både rotter og mus er interessant ganske let trænet, og træningen begrænser også deres stressrespons og styrker dermed videnskabelige resultater^7,8.

Rapportering om, hvordan man socialisere og uddanne svin i et laboratorium dyr indstilling er til vores viden knappe⁹. På den socio-zoologiske skala placeres grise mellem hunde og gnavere. Vi anerkender først og fremmest arten som en fødevareressource, men ikke desto mindre anvendes et ganske stort antal svin også i biomedicinsk forskning. Alene i EU blev ca. 75 000 svin brugt årligt til videnskabelige formål i 2015-2017 ¹⁰. Dette antal omfatter både gårdsvin og miniature grise. Der er et stigende fokus på raffinering af disse dyrs liv ved at uddanne sig som en foranstaltning til at overholde 3R’erne. Både gårdsvin og miniaturegrise kan faktisk trænes ^11,12, men deres udgangspunkt med hensyn til socialisering varierer. Miniature grise opdrættes til forskning og socialiseres i deres tidlige levetid. De opdrættes for at have et roligt temperament. Gårdsvin opdrættes til forbrug og ofte slet ikke socialiseres. Slagtesvin til kødproduktion i Danmark er typisk anbragt i grupper med høj densitet på 15-25 grise, hvor de skal konkurrere om at opnå en position i besætningshierarkiet. Deres temperament afspejler denne evne. Ofte er de anbragt i stabile faciliteter med et delvist dømt gulv for at begrænse arbejdsbyrden ved at mucking ud. For at optimere vægtøgning fodres de ad libitum gennem automatiserede mad- og vandleveringssystemer. Derfor er deres kontakt med landarbejdere begrænset, og de vil blive stressede, når de håndteres. Dette giver visse udfordringer, når dyrene overføres til et forskningsinstitut. Her spiller dyrevelfærd, opdræt og 3R’er en nøglerolle^13,14. Fra et forskningsperspektiv er hvert enkelt dyr vigtigt for at opnå de bedst mulige forskningsresultater. Dyrenes velfærd er også vigtig for at sikre en lav variation mellem dyr med hensyn til stress, angst og frygt. Af disse grunde er det vigtigt at være opmærksom på overgangen fra et “besætningsdyr” til et “individ”. Ved ankomsten kommer grisene ind i et nyt miljø med nye dufte, ny mad, daglig kontakt med dyre viceværter og ofte også nye pennekammerater. For et gris kan skiftet være meget stressende, og betydningen af en akklimatiseringsperiode på flere dage anerkendes i laboratoriedyrvidenskab¹⁵.

Ved at strukturere akklimatiseringsperioden har vi skabt det, vi kalder en “overgangsfase” ved hjælp af en struktureret trinvis tjekliste. Tjeklisten sikrer, at hvert svin får tilstrækkelig viceværtskontakt og lærer at tillade grundlæggende håndtering til undersøgelse og prøveindsamling uden at blive stresset. Der kan derefter udføres kontinuerligt arbejde med at uddanne svinene ved hjælp af positiv forstærkningstræning rettet mod hvert enkelt forskningsprojekt^16,17. En klikker bruges til at signalere en fødevare belønning, når den ønskede handling udføres. Ved at kombinere trinene fra overgangsfasen med yderligere klikkertræning af grisene giver dyrene en glat afregning på forskningsfaciliteten. De bliver rolige og nemme at håndtere og kan med lille indsats lære at stå stille for f.eks. blodprøvesamling. Ved brug af denne type håndteringsprotokol erstattes gammeldags teknikker som sedation af dyrene eller snarer. For at sikre, at alle grise håndteres tilstrækkeligt, udfyldes en tjekliste.

Det bliver almindeligt accepteret, at dyr faktisk føler positive følelser, og derfor bør fokus, når de arbejder med dyrene, ikke kun være på fjernelse af negative følelser ¹⁸. Træningssessionen med viceværten er et eksempel på en positiv følelsesmæssig oplevelse. Det er ganske behageligt for grisen, da den modtager godbidder og opmærksomhed. Udover fordelen ved at reducere håndteringsstress og frygtrelateret adfærd på anlægget giver træning af dyrene mulighed for at give dyrene positive følelsesmæssige oplevelser. Tilføjelsen af positive erfaringer kan modvirke nogle af de negative erfaringer , som forsøgsdyr støder på i forbindelse med udførte forsøg , og vil dermed yderligere øge ^{dyrevelfærden 19,20}.

Mens grisene åbenbart nyder træningssessionerne, giver sessionerne samtidig viceværten mulighed for at styrke båndet til hvert enkelt svin. At være en dyr vicevært, der udfører smertefulde handlinger, såsom injektioner af dyrene, er en del af jobbet. Men at være i stand til at træne dyrene og gøre disse handlinger til positive oplevelser er givende i sig selv. Det øger viceværternes engagement og spiller en central rolle i styrkelsen af afdelingens plejekultur^21,22,23.

Svinene blev opstaldet i henhold til institutionens dyrevelfærdspolitik, som henviser til national lovgivning om dyreforsøg, boliger og husdyrhold. Protokollen kan anvendes på fravænnede grise i alle aldre. Til udvikling af overgangschecklisten (figur 1) blev der anvendt i alt 40 krydsningssvin af hundyr (Dansk Landrace-Yorkshire-Duroc), der vejer 35-80 kg (tabel 1). Grisene blev tildelt en gruppe, der var afhængig af deres ankomsttid. Grisene blev anbragt i forskningsstalden i perioden januar – september 2020. Alle husdyr opdrættes på en traditionel sogård og flyttes til en samarbejdsgård, når de vejer ca. 15 kg. Mindst to uger før optagelse i overlevelsesundersøgelser transporteres grisene til universitetets forskningsstald. I løbet af de første to uger sker overgangen fra husdyr til forskningsdyr. Protokollen består af ikke-skadelige og positive foranstaltninger og kan derfor straks iværksættes som led i akklimatiseringsperioden.

Grisene blev opstaldet en efter en i kuglepenne på 3,4 – 6,8 m² på faste betongulve og har adgang til vand via en automatisk vandforsyning. Der er et fodertrug til hvert svin, og mindst en del af adskillelsen til de nærliggende penne tillader snudekontakt. Når svin er planlagt til at modtage kirurgiske indgreb eller har implanteret udstyr, de er opstaldet alene for at undgå pen hjælpere slikke og bide i sår og trække implantater ud. Strøelsesmaterialet er halm, og dyrene beriges yderligere med hø og forskellige aktivitetslegetøj, f.eks. reb, bolde, spande, tyggepinde lavet af plast (Figur 2).

Dyrene kommer fra en besætning, der indgår i det nationale sundhedsovervågningsprogram for husdyr, hvilket betyder, at de screenes for syv patogener^24, der kan påvirke svin i produktionsmiljøer. Halvårlige stikprøver udføres for forskningsbesætningen baseret på FELASA-anbefalingerne^25,26, ud over prøver fra svin, der berettiger diagnostik på grund af uventede forskningsresultater. Nogle af de svin, der blev brugt til dette projekt, var seropositive for svin reproduktivt og respiratorisk syndrom; ingen af svinene udviste imidlertid kliniske symptomer svarende til infektion. Alle prøver, der blev evalueret ved hjælp af polymerasekædereaktion, var negative, hvilket bekræftede, at grisene var i sund tilstand.

Protocol

De svin, der blev brugt til at validere protokollen, var en del af undersøgelser godkendt af Dyreforsøgsrådet – en national statslig institution, der evaluerer og godkender alle dyreforsøg i Danmark. Rådet foretager den etiske gennemgang svarende til en IACUC. 1. Ankomst til forskningsfaciliteten Vask først grisene i et udpeget område for at muliggøre en grundig visuel inspektion. Brug en udelukkelsesliste til at udelukke svin med sår, ørebid, bylder, lameness osv., så kun…

Representative Results

Anvendelse af overgangsfasen som beskrevet i protokollens første del giver mulighed for en gnidningsløs indførelse af landbrugssvin på forskningsfaciliteten. At have rolige grise til at arbejde med letter daglige gøremål og gør det muligt at udføre mindre procedurer og prøvetagning uden bedøvelse eller fiksering. For at følge svinenes fremskridt i overgangsfasen blev der udarbejdet en tjekliste (tjekliste 1) for at markere, hvornår de enkelte svin når definerede trin i deres overg…

Discussion

Implementeringen af en protokol, der omfatter første del, en overgangsfase tjekliste og anden del, en fortløbende klikker træningsprogram er en bekræftet succes. Indførelse og anvendelse af en detaljeret tjekliste har været en måde at forfine indførelsen af svin på forskningsfaciliteten. Den strukturerede overgangsfase skaber desuden et bedre fundament for at træne grisene, inden de inddrages i forskningsprojekter. Det har været en positiv overraskelse at bemærke, at viceværternes engagement i arbejdet øges…

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