Djurvälfärd och 3R
Karolinska Insitutet strävar efter att kontinuerligt och i ett brett perspektiv arbeta med 3R. Den övergripande policyn är att inget onödigt experiment ska utföras och att inga djur får utsättas för experiment om det inte anses nödvändigt.
Vad betyder 3R?
3R beskriver att förfina (refine), minska (reduce) och ersätta (replace) djurförsök där det är vetenskapligt möjligt. Detta koncept formulerades redan på 1950-talet av forskarna W.M.S. Russell och R.L. Burch, som skrev att alla forskare ska sträva efter att använda så få djur som möjligt och att djurens välfärd ska stå i fokus när djurförsök utförs.
Idag är 3R-konceptet en grundpelare i all forskning på djur och är inkluderat i svensk och europeisk lagstiftning som rör försöksdjursverksamhet. Alla som arbetar med försöksdjur ska följa 3R-principen för att bedriva högkvalitativ forskning och arbeta för att utveckla och använda alternativa forskningsmetoder där det är vetenskapligt möjligt.
Att all forskning som utförs på djur följer 3R-principen säkerställs också genom den djurförsöksetiska nämnden, som granskar och godkänner samtliga djurförsök i Sverige.
Refine – att förfina och öka välfärden för försöksdjur
Att förfina och öka välfärden för försöksdjur innebär att man förbättrar djurens miljö och hälsa samt minimerar stress, smärta och annat lidande. Det kan till exempel handla om att:
- Försöksdjur acklimatiseras och tränas inför olika procedurer. Det kan handla om att djur tränas att utföra en viss uppgift, vänjs vid en ny omgivning, blir hanterade av människor eller vänjs vid procedurer såsom blodprovstagning.
- Försöksdjurets miljö berikas med saker de kan utforska eller leka med.
- Procedurer som utförs på försöksdjur förbättras och förfinas. Det kan till exempel handla om att en större operation ersätts med en mindre invasiv procedur, att upprepade injektioner av ett läkemedel i stället ges genom ett långtidsverkande preparat som sätts in under huden eller att man ger speciellt foder till djuren efter en procedur.
- Medicineringen förbättras så att obehag och smärta minimeras.
Zebrafisk‑core‑faciliteten på Karolinska Institutet utvecklade en berikning för zebrafisk-akvarier som radikalt förbättrade hållningen av zebrafiskar i laboratoriemiljö. Berikningen ger både skydd och gömställen för djuren och påverkar inte forskningen negativt. Den är dessutom utformad så att den kan användas i de flesta zebrafiskanläggningar i världen och bidrar därmed till en mer standardiserad hållning, vilket i sin tur förbättrar tillförlitligheten och jämförbarheten mellan studier. Berikningen publicerades i tidskriften Zebrafish och bedömdes som så viktig att den hamnade på tidningens framsida.
Reduce – att minska antalet försöksdjur
Att minska antalet försöksdjur innebär att man använder så få djur som möjligt i vetenskapliga experiment utan att kvaliteten på forskningsdata försämras eller att lidandet för det enskilda djuret ökar. Det kan till exempel handla om att:
- Säkerställa god avelsplanering, god djurhållning och rätt kompetens hos personalen för att minska behovet av att avla fram nya försöksdjur.
- Använda organ och vävnader från samma djur i flera olika studier eller dela dem med andra forskare.
- Dela och publicera djurstudier som inte gav de förväntade resultaten, så att dessa inte behöver upprepas av andra forskare.
Inside the Social Box: Moderna verktyg för att studera komplexa sociala beteenden och stress
I Lopez-laboratoriet vid Karolinska Institutet arbetar forskarna för att förstå hur stress påverkar hjärnan och kroppen, och hur nya behandlingar kan hjälpa hjärnan att läka och människor att återhämta sig med hjälp av djurmodeller. För att göra detta på det mest skonsamma sättet använder sig forskarna av moderna metoder som förbättrar välbefinnandet hos djuren i sina studier.
Ett av de viktigaste verktygen är en ”Social Box”, ett stort och berikat utrymme där grupper av möss kan leva fritt, utforska och interagera naturligt. Dessa ”sociala boxar” är utrustade med avancerade datasystem och artificiell intelligens som automatiskt spårar och analyserar hur möss beter sig tillsammans i grupper.
Till skillnad från traditionella beteendemetoder gör Social Box det möjligt för djuren att leva i en mycket mer naturlig och bekväm miljö. Deras beteende registreras automatiskt ovanifrån, så att ingen forskare behöver gå in i rummet och störa dem. Eftersom varje mus följs under långa perioder kan forskarna lära sig mycket mer, av färre djur.
Replace – att ersätta djurförsök
Att ersätta djurförsök innebär att man använder djurförsöksfria metoder i stället för levande djur när det är möjligt. Enligt svensk lagstiftning får djurförsök endast användas om det inte finns andra metoder som ger likvärdiga resultat. Det kan till exempel handla om att:
- använda så kallade in silico-modeller (matematiska modeller eller artificiell intelligens)
- använda olika typer av cellmodeller, till exempel cellkulturer, organoider eller så kallade ”organ‑on‑chip”
- använda dockor eller andra modeller som kan ersätta djur i till exempel utbildningssyfte.
Ivan Nalvarte är forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle vid Karolinska Institutet. Han forskar på könsskillnader i uppkomsten och fortskridandet av Alzheimers sjukdom. Forskningsfältet använder i stor utsträckning möss för experimentella studier på hjärnan. Dock har det visat sig att möss är mycket mer motståndskraftiga än människor vad gäller nervdegeneration. Möss utvecklar inte demenssjukdomar naturligt. Därför krävs ofta flera mutationer i riskgener för att återskapa mänsklig patologi i möss.
I sin forskning använder Ivan Nalvarte mänskliga omprogrammerade stamceller från vuxna individer, med och utan Alzheimers sjukdom, och differentierar dessa till så kallade hjärnorganoider: små klumpar; 1–2 mm i diameter av nerv- och glia-celler, som interagerar och efterliknar en liten minihjärna. Till skillnad från möss följer dessa organoider ett mer relevant sjukdomsförlopp för människa, bland annat genom att uppvisa den för människan så karaktäristiska amyloida patologin följt av neurofibrillära avlagringar, något som inte ses i möss.
Därför finns förhoppningar att hjärnorganoider kan vara en mer relevant modell än möss för vissa frågeställningar. Men ännu är hjärnorganoider i Alzheimer-forskningen endast ett komplement till djurstudier. Organoider kan adressera specifika molekylära frågeställningar kring sjukdomens uppkomst, men det är fortfarande svårt att återskapa alla cell- och åldersberoende sjukdomsförlopp, inklusive den typiska minnes- och beteende-relaterade patologin.
Metodutvecklingen kring hjärnorganoider går rasande snabbt och det finns stora förhoppningar, inte minst inom läkemedelsindustrin, att kunna använda hjärnorganoider inom en snar framtid – både för läkemedels-screening och för att förstå de molekylära mekanismerna bakom de tidiga sjukdomsförloppen i Alzheimers sjukdom.