Die von Russell und Burch 1959 diskutierten Prinzipien der 3Rs (Replacement, Reduction and Refinement) bilden heute die Grundlage für hohe ethische Standards in Bezug auf die Verwendung von Tieren zu Versuchszwecken. In biomedizinischen Forschungseinrichtungen, die sich mit präklinischen Versuchstierversuchen beschäftigen, muss dem Verfeinerungsprinzip große Bedeutung beigeut werden. “Verfeinerung bedeutet jede Verringerung der Häufigkeit oder Schwere unmenschlicher Verfahren, die auf die tiere angewendet werden, die noch verwendet werden müssen”¹.

Eine zeitgenössische Definition besagt außerdem, dass Verfeinerung “die Forschung im Bereich des Tierschutzes durch die Nutzung der neuesten In-vivo-Technologien und durch ein besseres Verständnis der Auswirkungen des Wohlergehens auf wissenschaftliche Ergebnisse voranbringt”². Dies bedeutet, dass die heutigen Verfeinerungsinitiativen nicht nur für das Wohlergehen des Tieres an sich wichtig sind, sondern auch für die Forschungsqualität, da wissenschaftliche Ergebnisse von diesen Initiativen profitieren werden ³.

Eine verfeinerungsinitiative, die in Betracht gezogen werden sollte, ist die Sozialisierung und Ausbildung von Versuchstieren. Sie können trainiert werden, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen, z. B. auf eine Waage zu treten oder sich ruhig zu verhalten, während Blutproben entnommen werden. Einige Arten sind möglicherweise natürlicher zum Training bereit als andere, und dies wirkt sich auf die Tradition der Ausbildung von Labortierarten aus. Traditionell wird das Training von Hunden seit Jahrhunderten durchgeführt, z.B. um den Hund bei der Jagd einzusetzen. Diese historischen Traditionen haben die Ausbildung von Hunden in der biomedizinischen Forschung sicherlich einfacher gemacht. Zusammen mit nichtmenschlichen Primaten wird seit geraumer Zeit die Ausbildung von Laborhunden diskutiert und durchgeführt^4,5.

Beiden Arten ist gemeinsam, dass sie auf der “sozio-zoologischen Skala” einen hohen Rang einnehmen. Diese Skala ordnet Tiere nach ihrem Platz und ihrer Verwendung in der menschlichen Gesellschaft ^{ein 6}. Das Ranking hoch bringt auch eine große öffentliche Forderung mit sich, die Tiere so human wie möglich zu behandeln und ihren Stress und ihr Angstniveau zu begrenzen. Nagetiere werden im Gegensatz zu Hunden und nichtmenschlichen Primaten am unteren Ende der sozio-zoologischen Skala platziert. Sie haben keine gleichwertige öffentliche Aufmerksamkeit und Fürsorge erhalten. Historisch wurden sie weniger gut behandelt – vermutlich auch aufgrund ihrer Fähigkeit, lebensbedrohliche Krankheiten zu verbreiten. In den letzten Jahren wurde die Ausbildung von Nagetieren jedoch in präklinischen Forschungsumgebungen implementiert, und der damit verbundene wissenschaftliche Nutzen ist nicht unbemerkt geblieben. Sowohl Ratten als auch Mäuse sind interessanterweise recht leicht zu trainieren und das Training begrenzt auch ihre Stressreaktion und stärkt so die wissenschaftlichen Ergebnisse^7,8.

Die Berichterstattung darüber, wie man Schweine in einer Versuchstierumgebung sozialisiert und trainiert, ist unseres Wissens knapp⁹. Auf der sozio-zoologischen Skala werden Schweine zwischen Hunden und Nagetieren platziert. Wir erkennen die Art in erster Linie als Nahrungsressource, aber dennoch werden auch in der biomedizinischen Forschung eine ganze Reihe von Schweinen eingesetzt. Allein in der EU wurden im Jahr 2015-2017 jährlich rund 75 000 Schweine für wissenschaftliche Zwecke verwendet ¹⁰. Diese Zahl umfasst sowohl Hofschweine als auch Miniaturschweine. Es gibt einen zunehmenden Fokus auf die Verfeinerung des Lebens dieser Tiere durch Training als Maßnahme zur Einhaltung der 3Rs. Sowohl Nutztiere als auch Miniaturschweine können zwar ^11,12trainiert werden, aber ihr Ausgangspunkt in Bezug auf die Sozialisation variiert. Miniaturschweine werden für die Forschung gezüchtet und während ihrer frühen Lebensspanne sozialisiert. Sie werden gezüchtet, um ein ruhiges Temperament zu haben. Nutztiere werden für den Verzehr gezüchtet und oft gar nicht sozialisiert. Finisherschweine für die Fleischproduktion in Dänemark werden in der Regel in Gruppen mit hoher Dichte von 15-25 Schweinen untergebracht, wo sie konkurrieren müssen, um eine Position in der Hierarchie der Herde zu erreichen. Ihr Temperament spiegelt diese Fähigkeit wider. Oft sind sie in stabilen Einrichtungen mit einem teilweise schieferförmigen Boden untergebracht, um die Arbeitsbelastung beim Ausmisten zu begrenzen. Um die Gewichtszunahme zu optimieren, werden sie ad libitum durch automatisierte Lebensmittel- und Wasserliefersysteme gefüttert. Daher ist ihr Kontakt zu Landarbeitern begrenzt und sie werden gestresst, wenn sie behandelt werden. Dies stellt gewisse Herausforderungen dar, wenn die Tiere in eine Forschungseinrichtung überführt werden. Hier spielen das Tierwohl, die Haltung und die 3R eine Schlüsselrolle^13,14. Aus Sicht der Forschung ist jedes einzelne Tier wichtig, um die bestmöglichen Forschungsergebnisse zu erzielen. Das Wohlergehen der Tiere ist auch wichtig, um eine geringe Variation zwischen den Tieren in Bezug auf Stress, Angst und Angst zu gewährleisten. Aus diesen Gründen ist es wichtig, auf den Übergang von einem “Herdentier” zu einem “Individuum” zu achten. Nach der Ankunft betreten die Schweine eine neue Umgebung mit neuen Düften, neuem Futter, täglichem Kontakt mit Tierpflegern und oft auch neuen Stallgefährten. Für ein Schwein kann die Schicht sehr stressig sein und die Bedeutung einer mehrtägigen Eingewöhnungszeit wird in der Versuchstierkunde anerkannt¹⁵.

Durch die Strukturierung der Eingewöchsungszeit haben wir mit einer strukturierten Schritt-für-Schritt-Checkliste eine sogenannte “Übergangsphase” geschaffen. Die Checkliste stellt sicher, dass jedes Schwein ausreichend Pflegekontakt erhält und lernt, eine grundlegende Handhabung für die Untersuchung und Probenentnahme ohne Stress zu ermöglichen. Anschließend kann kontinuierlich daran gearbeitet werden, die Schweine mit einem positiven Verstärkungstraining zu trainieren, das auf jedes spezifische Forschungsprojekt^16,17ausgerichtet ist. Ein Clicker wird verwendet, um eine Essensbelohnung zu signalisieren, wenn die gewünschte Aktion ausgeführt wird. Die Kombination der Schritte aus der Übergangsphase mit einem zusätzlichen Clicker-Training der Schweine ermöglicht den Tieren eine reibungslose Eingewöhnung in der Forschungseinrichtung. Sie werden ruhig und leicht zu handhaben und können mit wenig Aufwand beigebracht werden, z.B. für die Blutentnahme stillzustehen. Durch die Verwendung dieser Art von Handhabungsprotokoll werden altmodische Techniken wie Sedierung der Tiere oder Schlingen ersetzt. Um sicherzustellen, dass alle Schweine ausreichend behandelt werden, wird eine Checkliste ausgefüllt.

Es wird immer mehr akzeptiert, dass Tiere tatsächlich positive Emotionen verspüren und daher sollte der Fokus bei der Arbeit mit den Tieren nicht nur auf der Entfernung negativer Emotionen ^{liegen 18}. Die Trainingseinheit mit dem Hausmeister ist ein Beispiel für eine positive emotionale Erfahrung. Es ist sehr angenehm für das Schwein, da es Leckereien und Aufmerksamkeit erhält. Neben dem Vorteil, Mit-Stress und angstbedingte Verhaltensweisen in der Einrichtung zu reduzieren, bietet das Training der Tiere die Möglichkeit, den Tieren positive emotionale Erfahrungen zu vermitteln. Das Hinzufügen positiver Erfahrungen kann einigen der negativen Erfahrungen, die Versuchstiere in Bezug auf durchgeführte Versuche machen, entgegenwirken und somit das Tierwohl weiter steigern ^19,20.

Während die Schweine offensichtlich Spaß an den Trainingseinheiten haben, bieten die Sitzungen gleichzeitig dem Hausmeister die Möglichkeit, die Bindung zu jedem einzelnen Schwein zu stärken. Als Tierpfleger ist das Ausführen schmerzhafter Handlungen, wie Injektionen der Tiere, Teil der Arbeit. Die Möglichkeit, die Tiere zu trainieren und diese Handlungen in positive Erfahrungen umzusetzen, ist jedoch an sich schon lohnend. Es erhöht das Engagement der Hausmeister und spielt eine Schlüsselrolle bei der Stärkung der Pflegekultur der Abteilung^21,22,23.

Die Schweine wurden gemäß der Tierschutzpolitik der Institution untergebracht, die sich auf die nationalen Rechtsvorschriften über Tierversuche, Unterbringung und Haltung bezieht. Das Protokoll kann auf entsönete Schweine jeden Alters angewendet werden. Für die Entwicklung der Übergangscheckliste (Abbildung 1) wurden insgesamt 40 weibliche gekreuzte Nutztiere (Danish Landrace-Yorkshire-Duroc) mit einem Gewicht von 35-80 kg verwendet (Tabelle 1). Die Schweine wurden abhängig von ihrer Ankunftszeit einer Gruppe zugeordnet. Die Schweine wurden im Zeitraum Januar – September 2020 im Forschungsstall untergebracht. Alle Hofschweine werden auf einem traditionellen Sauenbetrieb gezüchtet und mit einem Gewicht von ca. 15 kg in einen kollaborierenden Betrieb gebracht. Mindestens zwei Wochen vor der Aufnahme in Überlebensstudien werden die Schweine in den Forschungsstall der Universität transportiert. In den ersten zwei Wochen findet der Übergang vom Nutztier zum Versuchstier statt. Das Protokoll besteht aus nicht schädlichen und positiven Maßnahmen und kann daher sofort als Teil der Akklimatisierungsphase eingeleitet werden.

Die Schweine wurden einzeln in 3,4 – 6,8 m2 auf massivbetonhaltigen^Böden untergebracht und haben über eine automatische Wasserversorgung Zugang zu Wasser. Für jedes Schwein gibt es einen Futtertrog und mindestens ein Abschnitt der Trennung zu den benachbarten Gehegen ermöglicht den Schnauzenkontakt. Wenn Schweine chirurgische Eingriffe erhalten oder Geräte implantiert werden sollen, werden sie allein untergebracht, um zu vermeiden, dass Stallgefährten in Wunden lecken und beißen und Implantate herausziehen. Das Einstreumaterial ist Stroh und die Tiere werden weiter mit Heu und verschiedenen Aktivitätsspielzeugen wie Seil, Bällen, Eimern, Kaustäbchen aus Kunststoff angereichert (Abbildung 2).

Die Tiere stammen aus einer Herde, die in das nationale Gesundheitsüberwachungsprogramm für Nutztiere aufgenommen wurde, was bedeutet, dass sie auf sieben Krankheitserreger²⁴ untersucht werden, die Schweine in einer Produktionsumgebung betreffen können. Halbjährliche Stichprobenkontrollen werden für die Forschungsherde auf der Grundlage der FELASA-Empfehlungen^25,26durchgeführt, zusätzlich zu Proben von Schweinen, die aufgrund unerwarteter Forschungsergebnisse eine Diagnostik rechtfertigen. Einige der für dieses Projekt verwendeten Schweine waren seropositiv für das reproduktive und respiratorische Syndrom von Schweinen; keines der Schweine zeigte jedoch klinische Symptome, die einer Infektion entsprachen. Alle Proben, die mit Polymerase-Kettenreaktion ausgewertet wurden, waren negativ, was bestätigte, dass sich die Schweine in einem gesunden Zustand befanden.