Overgang van boerderijvarkens naar onderzoeksvarkens met behulp van een aangewezen checklist, gevolgd door het starten van clickertraining - een verfijningsinitiatief

De principes van de 3Rs (Replacement, Reduction and Refinement) die Russell en Burch in 1959 bespraken, vormen de basis van vandaag voor hoge ethische normen met betrekking tot het gebruik van dieren voor experimentele doeleinden. In biomedische onderzoeksfaciliteiten die zich bezighouden met preklinische proefdierstudies, moet het verfijningsbeginsel van groot belang zijn. “Verfijning: elke afname van de incidentie of ernst van onmenselijke procedures die worden toegepast op dieren die nog moeten worden gebruikt”¹.

Een hedendaagse definitie stelt bovendien dat verfijning “het onderzoek naar dierenwelzijn bevordert door gebruik te maken van de nieuwste in vivo technologieën en door het begrip van de impact van welzijn op wetenschappelijke resultaten te verbeteren”². Dit houdt in dat de huidige verfijningsinitiatieven niet alleen belangrijk zijn voor het welzijn van het dier op zich, maar dat ze ook belangrijk zijn voor de kwaliteit van het onderzoek, aangezien wetenschappelijke resultaten van deze initiatieven zullen profiteren ³.

Een verfijningsinitiatief om te overwegen is het socialiseren en trainen van proefdieren. Ze kunnen worden opgeleid om een bepaalde taak uit te voeren, bijvoorbeeld op een weegschaal stappen of zich rustig gedragen terwijl bloedmonsters worden genomen. Sommige soorten kunnen van nature meer geneigd zijn tot training dan andere en dit heeft invloed op de traditie voor het trainen van proefdiersoorten. Traditioneel wordt de training van honden al eeuwenlang uitgevoerd, bijvoorbeeld om de hond in de jacht te gebruiken. Deze historische tradities hebben de opleiding van honden in de biomedische onderzoeksomgeving zeker eenvoudiger gemaakt. Samen met niet-menselijke primaten is de opleiding van laboratoriumhonden al geruime tijd besproken en uitgevoerd^4,5.

Gemeenschappelijk voor beide soorten is dat ze hoog scoren op de “socio-zoölogische schaal”. Deze schaal rangschikt dieren op basis van hun plaats en gebruik in de menselijke samenleving ⁶. Hoog scoren brengt ook een grote publieke vraag met zich mee om de dieren zo humaan mogelijk te behandelen en hun stress- en angstniveau te beperken. Knaagdieren worden, in tegenstelling tot honden en niet-menselijke primaten, in de onderkant van de socio-zoölogische schaal geplaatst. Ze hebben geen gelijkwaardige publieke aandacht en zorg gekregen. Historisch gezien zijn ze minder goed behandeld – vermoedelijk ook vanwege hun vermogen om levensbedreigende ziekten te verspreiden. In de afgelopen jaren is de training van knaagdieren echter geïmplementeerd in preklinische onderzoeksinstellingen en hiervan zijn gerelateerde wetenschappelijke voordelen niet onmerkbaar gebleven. Zowel ratten als muizen zijn interessant gemakkelijk te trainen en de training beperkt ook hun stressrespons en versterkt zo de wetenschappelijke resultaten^7,8.

Rapportage over het socialiseren en trainen van varkens in een proefdieromgeving is voor zover wij weten schaars⁹. Op de socio-zoölogische schaal worden varkens tussen honden en knaagdieren geplaatst. We herkennen de soort vooral als voedselbron, maar toch worden er ook een behoorlijk groot aantal varkens gebruikt in biomedisch onderzoek. Alleen al in de EU werden in 2015-2017 jaarlijks ongeveer 75.000 varkens voor wetenschappelijke doeleinden gebruikt ¹⁰. Dit aantal omvat zowel landbouwvarkens als miniatuurvarkens. Er is een toenemende focus op het verfijnen van het leven van deze dieren door training als een maatregel om te voldoen aan de 3Rs. Zowel boerderijvarkens als miniatuurvarkens kunnen inderdaad worden opgeleid ^11,12, maar hun uitgangspunt in termen van socialisatie varieert. Miniatuurvarkens worden gefokt voor onderzoek en gesocialiseerd tijdens hun vroege levensduur. Ze zijn gefokt om een kalm humeur te hebben. Boerderijvarkens worden gefokt voor consumptie en vaak helemaal niet gesocialiseerd. Finishervarkens voor vleesproductie in Denemarken zijn meestal gehuisvest in groepen met een hoge dichtheid van 15-25 varkens waar ze moeten concurreren om een positie in de hiërarchie van de kudde te verdienen. Hun humeur weerspiegelt dat vermogen. Vaak zijn ze gehuisvest in stabiele faciliteiten met een gedeeltelijk gepland vloer om de werklast van het uitmesten te beperken. Om gewichtstoename te optimaliseren, worden ze ad libitum gevoed via geautomatiseerde voedsel- en waterleveringssystemen. Daarom is hun contact met landarbeiders beperkt en zullen ze gestrest raken wanneer ze worden behandeld. Dit stelt bepaalde uitdagingen wanneer de dieren worden overgebracht naar een onderzoeksfaciliteit. Hier spelen het dierenwelzijn, de veeteelt en de 3Rs een sleutelrol^13,14. Vanuit een onderzoeksperspectief is elk individueel dier belangrijk om de best mogelijke onderzoeksresultaten te verkrijgen. Het welzijn van de dieren is ook belangrijk om te zorgen voor een lage variatie tussen dieren met betrekking tot stress, angst en angst. Om deze redenen is het belangrijk om aandacht te besteden aan de overgang van een “kuddedier” naar een “individu”. Bij aankomst betreden de varkens een nieuwe omgeving met nieuwe geuren, nieuw voedsel, dagelijks contact met dierenverzorgers en vaak ook nieuwe penmaten. Voor een varken kan de verschuiving erg stressvol zijn en het belang van een acclimatisatieperiode van meerdere dagen wordt erkend in de laboratoriumdierwetenschap¹⁵.

Door de acclimatisatieperiode te structureren, hebben we een zogenaamde “transitiefase” gecreëerd met behulp van een gestructureerde stap-voor-stap checklist. De checklist zorgt ervoor dat elk varken voldoende contact krijgt met de verzorger en leert om basisafhandeling mogelijk te maken voor onderzoek en monsterverzameling zonder gestrest te zijn. Vervolgens kunnen voortdurende werkzaamheden worden uitgevoerd om de varkens te trainen met behulp van positieve versterkingstraining gericht op elk specifiek onderzoeksproject^16,17. Een clicker wordt gebruikt om een voedselbeloning te signaleren wanneer de gewenste actie wordt uitgevoerd. Het combineren van de stappen uit de overgangsfase met extra clickertraining van de varkens geeft de dieren een soepele bezinking in de onderzoeksfaciliteit. Ze worden rustig en gemakkelijk te hanteren en kunnen met weinig moeite worden geleerd om stil te staan voor bijvoorbeeld het afnemen van bloedmonsters. Door het gebruik van dit type hanteringsprotocol worden ouderwetse technieken zoals sedatie van de dieren of strikken vervangen. Om ervoor te zorgen dat alle varkens voldoende worden behandeld, wordt een checklist ingevuld.

Het wordt algemeen aanvaard dat dieren inderdaad positieve emoties voelen en dus moeten de focus bij het werken met de dieren niet alleen liggen op het verwijderen van negatieve emoties ¹⁸. De training met de verzorger is een voorbeeld van een positieve emotionele ervaring. Het is heel plezierig voor het varken omdat het traktaties en aandacht krijgt. Naast het voordeel van het verminderen van handling-stress en angst gerelateerd gedrag in de faciliteit, biedt het trainen van de dieren de mogelijkheid om de dieren positieve emotionele ervaringen te geven. Het toevoegen van positieve ervaringen kan een aantal negatieve ervaringen die proefdieren tegenkomen met betrekking tot uitgevoerde experimenten tegengaan en zal zo het dierenwelzijn verder verhogen ^19,20.

Terwijl de varkens blijkbaar genieten van de trainingssessies, bieden de sessies tegelijkertijd de verzorger de mogelijkheid om de band met elk individueel varken te versterken. Het zijn van een dierenverzorger, het uitvoeren van pijnlijke acties, zoals injecties van de dieren, is onderdeel van het werk. Het is echter op zichzelf al lonend om de dieren te trainen en deze acties om te zetten in positieve ervaringen. Het vergroot de betrokkenheid van de verzorgers en speelt een sleutelrol bij het versterken van de zorgcultuur van de afdeling^21,22,23.

De varkens werden gehuisvest volgens het dierenwelzijnsbeleid van de instelling, dat verwijst naar de nationale wetgeving inzake dierproeven, huisvesting en veeteelt. Het protocol kan worden toegepast op gespeende varkens van elke leeftijd. Voor de ontwikkeling van de overgangschecklist (figuur 1) werden in totaal 40 vrouwelijke kruisingsvarkens (Deense Landrace-Yorkshire-Duroc) met een gewicht van 35-80 kg gebruikt (tabel 1). De varkens werden toegewezen aan een groep die afhankelijk was van hun aankomsttijd. De varkens werden in de periode januari – september 2020 ondergebracht in de onderzoeksstal. Alle boerderijvarkens worden gefokt op een traditioneel zeugenbedrijf en verplaatst naar een samenwerkend bedrijf met een gewicht van ongeveer 15 kg. Ten minste twee weken voor opname in overlevingsstudies worden de varkens naar de onderzoeksstal van de universiteit vervoerd. Gedurende de eerste twee weken vindt de overgang van boerderijvarken naar proefdier plaats. Het protocol bestaat uit niet-schadelijke en positieve acties en kan daarom onmiddellijk worden gestart als onderdeel van de acclimatisatieperiode.

De varkens werden één voor één ondergebracht in hokken van 3,4 – 6,8 m² op massieve betonnen vloeren en hebben toegang tot water via een automatische watervoorziening. Er is een voederbak voor elk varken en ten minste één deel van de scheiding naar de naburige hokken maakt snuitcontact mogelijk. Wanneer varkens chirurgische ingrepen moeten ondergaan of apparatuur moeten laten implanteren, worden ze alleen gehuisvest om te voorkomen dat penmaten likken en bijten in wonden en implantaten eruit trekken. Het strooiselmateriaal is stro en de dieren worden verder verrijkt met hooi en ander activiteitenspeelgoed, zoals touw, ballen, emmers, kauwsticks van plastic (figuur 2).

De dieren zijn afkomstig van een kudde die is opgenomen in het nationale gezondheidsmonitoringsprogramma voor landbouwhuisvarkens, wat betekent dat ze worden gescreend op zeven pathogenen²⁴ die varkens in een productieomgeving kunnen beïnvloeden. Tweejaarlijkse steekproefsgewijze controles worden uitgevoerd voor de onderzoeksstapel op basis van FELASA-aanbevelingen^25,26, naast monsters van varkens die diagnostiek rechtvaardigen vanwege onverwachte onderzoeksresultaten. Sommige van de varkens die voor dit project werden gebruikt, waren seropositief voor het voortplantings- en ademhalingssyndroom van varkens; geen van de varkens vertoonde echter klinische symptomen die overeenkomen met infectie. Alle monsters die werden geëvalueerd met behulp van polymerasekettingreactie waren negatief, wat bevestigt dat de varkens in een gezonde conditie verkeerden.