I principi dei 3R (Replacement, Reduction and Refinement) discussi da Russell e Burch nel 1959, costituiscono la base odierna per elevati standard etici riguardanti l’uso di animali a fini sperimentali. Nelle strutture di ricerca biomedica impegnate in studi preclinici sugli animali da laboratorio, occorre attenersi con grande importanza al principio di perfezionamento. “Perfezionamento significa qualsiasi diminuzione dell’incidenza o della gravità delle procedure disumane applicate agli animali che devono ancora essere utilizzati”¹.

Una definizione contemporanea afferma inoltre che il perfezionamento sta “facendo progredire la ricerca sul benessere degli animali sfruttando le più recenti tecnologie in vivo e migliorando la comprensione dell’impatto del benessere sui risultati scientifici”². Ciò implica che non solo le iniziative di perfezionamento di oggi sono importanti per il benessere dell’animale in sé, ma che sono anche importanti per la qualità della ricerca, poiché i risultati scientifici trarranno vantaggio da ^{queste iniziative 3}.

Un’iniziativa di perfezionamento da prendere in considerazione è quella di socializzare e addestrare gli animali da esperimento. Possono essere addestrati a svolgere un determinato compito, ad esempio, salire su una scala o comportarsi con calma mentre vengono prelevati campioni di sangue. Alcune specie possono essere più naturalmente disposte all’addestramento rispetto ad altre e ciò influisce sulla tradizione per la formazione delle specie animali da laboratorio. Tradizionalmente, l’addestramento dei cani è stato eseguito per secoli, ad esempio, al fine di usare il cane nella caccia. Queste tradizioni storiche hanno sicuramente reso più semplice l’addestramento dei cani nell’ambiente della ricerca biomedica. Insieme ai primati non umani, l’addestramento dei cani da laboratorio è stato discusso e intrapreso per un bel^{po ‘di tempo 4,5}.

Comune a entrambe queste specie è che si posizionano in alto sulla “scala socio-zoologica”. Questa scala classifica gli animali in base al loro posto e uso nella società umana ⁶. La classifica alta porta con sé anche una grande richiesta pubblica di trattare gli animali nel modo più umano possibile e limitare il loro livello di stress e ansia. I roditori, a differenza dei cani e dei primati non umani, sono collocati nella parte inferiore della scala socio-zoologica. Non hanno ricevuto un’attenzione e un’assistenza pubblica equivalenti. Storicamente sono stati trattati meno bene, presumibilmente anche a causa della loro capacità di diffondere malattie potenzialmente letali. Tuttavia, negli ultimi anni la formazione dei roditori è stata implementata in contesti di ricerca preclinica e i relativi benefici scientifici non sono passati inosservati. Sia i ratti che i topi sono interessanti abbastanza facilmente addestrati e l’allenamento limita anche la loro risposta allo stress e quindi rafforza i risultati^{scientifici 7,8}.

Riferire su come socializzare e addestrare i maiali in un ambiente animale da laboratorio è a nostra conoscenza^{scarso 9}. Su scala socio-zoologica, i maiali vengono collocati tra cani e roditori. Riconosciamo la specie principalmente come una risorsa alimentare, ma tuttavia un gran numero di maiali viene utilizzato anche nella ricerca biomedica. Solo nell’UE, nel 2015-2017 sono stati utilizzati circa 75.000 suini all’anno a ^{fini scientifici 10.} Questo numero comprende sia maiali da fattoria che maiali in miniatura. Vi è una crescente attenzione alla raffinazione della vita di questi animali mediante l’addestramento come misura per conformarsi alle 3R. Sia i maiali da fattoria che i maiali in miniatura possono infatti ^{essere addestrati 11,12}, ma il loro punto di partenza in termini di socializzazione varia. I maiali in miniatura vengono allevati per la ricerca e socializzati durante la loro prima vita. Sono allevati per avere un temperamento calmo. I maiali da fattoria vengono allevati per il consumo e spesso non socializzati affatto. I maiali finisher per la produzione di carne in Danimarca sono tipicamente alloggiati in gruppi ad alta densità di 15-25 maiali dove devono competere per guadagnare una posizione nella gerarchia della mandria. Il loro temperamento riflette questa abilità. Spesso, sono alloggiati in strutture stabili con un pavimento parzialmente previsto per limitare il carico di lavoro di mucking out. Per ottimizzare l’aumento di peso, vengono alimentati ad libitum attraverso sistemi automatizzati di erogazione di cibo e acqua. Pertanto, il loro contatto con i lavoratori agricoli è limitato e saranno stressati quando saranno trattati. Ciò pone alcune sfide quando gli animali vengono trasferiti in una struttura di ricerca. Qui il benessere degli animali, l’allevamento e i 3R svolgono un ruolo chiave^13,14. Dal punto di vista della ricerca, ogni singolo animale è importante per ottenere i migliori risultati di ricerca possibili. Il benessere degli animali è anche importante per garantire una bassa variazione tra gli animali per quanto riguarda lo stress, l’ansia e la paura. Per questi motivi è importante prestare attenzione al passaggio da un “animale da mandria” a un “individuo”. All’arrivo, i maiali entrano in un nuovo ambiente con nuovi profumi, nuovo cibo, contatto quotidiana con i custodi degli animali e spesso anche nuovi compagni di penna. Per un maiale, il turno può essere molto stressante e l’importanza di un periodo di acclimatazione di diversi giorni è riconosciuta nelle scienze animali di laboratorio¹⁵.

Strutturando il periodo di acclimatazione, abbiamo creato quella che chiamiamo “fase di transizione” utilizzando un elenco di controllo strutturato passo dopo passo. L’elenco di controllo garantisce che ogni maiale riceva un contatto sufficiente con i custode e impari a consentire la manipolazione di base per l’esame e la raccolta dei campioni senza essere stressato. È quindi possibile effettuare un lavoro continuo per formare i suini utilizzando una formazione positiva di rinforzo mirata ad ogni^{specifica progetto di ricerca 16,17.} Un clicker viene utilizzato per segnalare una ricompensa alimentare quando viene eseguita l’azione desiderata. La combinazione dei passaggi dalla fase di transizione con l’ulteriore allenamento clicker dei maiali dà agli animali un sistemazione liscio nella struttura di ricerca. Diventano calmi e facili da maneggiare e possono, con poco sforzo, essere insegnati a stare fermi per, ad esempio, la raccolta di campioni di sangue. Con l’uso di questo tipo di protocollo di manipolazione, vengono sostituite tecniche antiquate come la sedazione degli animali o le insidie. Per assicurarsi che tutti i maiali siano maneggiati a sufficienza, viene compilata una lista di controllo.

Sta diventando ampiamente accettato che gli animali sentano effettivamente emozioni positive e quindi concentrarsi quando si lavora con gli animali non dovrebbe essere solo sulla rimozione di emozioni negative ¹⁸. La sessione di allenamento con il custode è un esempio di esperienza emotiva positiva. È abbastanza piacevole per il maiale in quanto riceve prelibatezze e attenzione. Oltre al beneficio di ridurre lo stress da manipolazione e i comportamenti legati alla paura presso la struttura, l’allenamento degli animali offre l’opportunità di dare agli animali esperienze emotive positive. L’aggiunta di esperienze positive può contrastare alcune delle esperienze negative che gli animali da laboratorio incontrano in relazione agli esperimenti effettuati e quindi aumenterà ulteriormente il benessere degli ^{animali 19,20}.

Mentre i maiali evidentemente godono delle sessioni di allenamento, le sessioni offrono contemporaneamente al custode l’opportunità di rafforzare il legame con ogni singolo maiale. Essere un custode animale, eseguire azioni dolorose, come iniezioni degli animali, fa parte del lavoro. Tuttavia, essere in grado di addestrare gli animali e trasformare queste azioni in esperienze positive è gratificante di per sé. Aumenta l’impegno dei custodi e svolge un ruolo chiave nel rafforzamento della cultura dell’assistenza del dipartimento^21,22,23.

I maiali sono stati ospitati secondo la politica di benessere degli animali dell’istituzione, che si riferisce alla legislazione nazionale sulla sperimentazione animale, l’alloggio e l’allevamento. Il protocollo può essere applicato ai suini svezzati di qualsiasi età. Per lo sviluppo della lista di controllo di transizione (figura 1) sono stati utilizzati complessivamente 40 suini da allevamento incrociati (Landrace-Yorkshire-Duroc danesi) del peso di 35-80 kg(tabella 1). I maiali sono stati assegnati a un gruppo dipendente dal loro orario di arrivo. I maiali sono stati ospitati nella struttura della stalla di ricerca nel periodo gennaio – settembre 2020. Tutti i maiali da fattoria vengono allevati in una tradizionale fattoria di se traino e trasferiti in una fattoria che collabora quando pesano circa 15 kg. Almeno due settimane prima dell’inclusione negli studi di sopravvivenza, i maiali vengono trasportati nella struttura stabile di ricerca dell’università. Durante le prime due settimane avviene il passaggio dal maiale da fattoria all’animale da ricerca. Il protocollo è composto da azioni non dannose e positive e quindi può essere avviato immediatamente come parte del periodo di acclimatazione.

I maiali erano alloggiati uno ad uno in penne di 3,4 – 6,8 m^{2 su} pavimenti in cemento massello e hanno accesso all’acqua tramite un approvvigionamento idrico automatico. C’è un trogolo di alimentazione per ogni maiale e almeno una sezione della separazione alle penne vicine consente il contatto con il muso. Quando i maiali sono programmati per ricevere interventi chirurgici o avere attrezzature impiantate, sono alloggiati da soli per evitare che i compagni di penna leccano e mordano le ferite e estrazionino gli impianti. Il materiale di lettiera è paglia e gli animali sono ulteriormente arricchiti con fieno e diversi giocattoli di attività, ad esempio corda, palle, secchi, bastoncini da masticare in plastica(Figura 2).

Gli animali provengono da una mandria inclusa nel programma nazionale di monitoraggio sanitario per i suini da allevamento, il che significa che^vengono Vengono eseguiti controlli casuali semestrali per la mandria di ricerca sulla base delle raccomandazioni FELASA^25,26, oltre a campioni di suini che giustificano la diagnostica a causa di risultati di ricerca imprevisti. Alcuni dei suini utilizzati per questo progetto erano sieropositivi per la sindrome riproduttiva e respiratoria suina; tuttavia, nessuno dei suini ha mostrato sintomi clinici corrispondenti all’infezione. Tutti i campioni valutati utilizzando la reazione a catena della polimerasi erano negativi, a conferma del fatto che i maiali erano in buone condizioni.