Belastningsvurdering Vejledning fra EU/FELASA/ESLAV/ECLAM Grete Østergaard, 2013
Scoring af belastning er ikke en eksakt videnskab Men man kan søge at skabe en fælles forståelse
Udfordringer i direktiv 2010/63 Nyt krav for nogle EU-lande at man skal vurdere belastningen Vurdering af belastningsgrad bør være ensartet i EU, men informationen i Annex VIII er begrænset Der er ikke vejledning i betydningen af kumulative effekter på vurdering af belastningen (fortsat brug, genbrug) Uklar definition af under nedre grænse for hvornår noget anses for at være tilladelseskrævende og øvre grænse for hvor stor belastning der maksimalt kan tillades Ingen vejledning vedrørende refinement eller god praksis
FELASA-ESLAV-ECLAM ekspertgrupper David Smith koordinator Severity Classification of procedures (Prospektiv vurdering) David Anderson Anne-Dominique Degryse Carla Bol Blaise Descampe Nuno Henrique Franco Ana Criado González István Gyertyán Xavier Manteca-Vilanova Hanna-Marja Voipio Retrospektiv vurdering José M. Orellana Pascalle Van Loo Orsolya Varga Alessia Ferrara Grete Østergaard Filip Mulkens Christophe Joubert
Google: EU laboratory animals Ekspert-arbejdsgrupper -> Nationale Kontaktpunkter : Konsensusdokumenter
Vejledning i konsensusdokumenter Severity assessment og Severity assessment illustrative examples Severity assessment (18 sider) Før forsøget: - hvordan man skal udføre den prospektive vurdering af belastningsgraden - at man skal lave en plan for observation af dyrene undervejs inc. scoringsark, - hvad man som minimum skal observere dyrene med hensyn til Efter forsøget: - hvordan man skal vurdere den faktiske oplevede belastningsgrad
Prospektiv vurdering af belastningsgraden Alle elementer i forsøget der kan medføre smerte, lidelse, angst skal identificeres Den forventede belastningsgrad skal baseres på den højeste grad af belastning der forventes på noget dyr i forsøget. Den faktiske belastning i forsøget skal anføres for de enkelte dyr og skal baseres på den højeste grad af belastning som dyret oplevede i løbet af forsøget. => det er nødvendigt at føre en journal for de enkelte dyr mens forsøget foregår
Faktisk belastning Læg en plan for observationer undervejs Skab enighed om terminologi, f.eks. brug af standardbetegnelser Involveret personale skal være trænet til at foretage observationerne Typer af observationer der kan gøres i alle dyrearter og alle forsøg high level categories Typer af observationer der er specifikke for den pågældende dyreart og det pågældende forsøg
Overordnet kategori Hvad kan man fokusere på ved observationen Specifikke observationsparametre Udseende Kropstilstand Vægttab/stigning, fed, tynd, kondition Legemsfunktioner Hårlag og hud Flåd/sekreter Øjne Mund Andet Respiration Foder/vandindtag Piloerektion, usoigneret, fedtet pels, hårtab, dehydrering, hudlæsioner: hævelse, skorper, ulcere, sår Øjne, næse, urogenital, porfyrin Indsunkne, matte, halv/hellukkede, skade Savlen, malokklusion pain face hos mus, opkneben bug, opsvulmet legemsdel Tachypnø, hyperpnø, dyspnø, hvæsende lyd Øget/nedsat Overordnede kategorier 1. Udseende 2. Legemsfunktioner 3. Miljø 4. Adfærd 5. Forsøgsspecifikke tegn 6. Fri observationer Legemstemperatur Sansefunktion Øget/nedsat, målt hvis muligt, farve på ekstremiteter Nedsat syn, hørelse, ligevægt Miljø Burets miljø inc. evt. kuld, redemateriale, berigelsesting. Tilstedeværelse og konsistens af fæces, våd strøelse, blod eller opkast
Selvdøde dyr BETYDELIG belastning med mindre man kan fagligt begrunde at dyrene ikke har lidt i alvorlig grad inden døden Dyr der dør af årsager som ikke skyldes forsøget, fx som følge af oversvømmelse af bur med automatisk vanding, eller smitteudbrud, holdes uden for statistikken
Eksempler til inspiration Illustrative examples of practical application of the severity assessment process 52 sider Tumorforsøg 2 eksempler Eksperimentel autoimmun encephalitis EAE i mus Arthritis Stroke (slagtilfælde, blodprop i hjernen, hjerneblødning) Produktion af polyklonale antistoffer i kanin Produktion og vedligeholdelse af genmodificerede dyr 3 eksempler (FELASA/ESLAV/ECLAM arbejdsgruppe arbejder p.t. på yderligere eksempler: addiction, adfærd, formalinsmertemodel, progressive ratio, spinal nerve section, kirurgi, toksikologi, tuberkulose, vildt)
Eksempel: Forsøg med eksperimentel autoimmun encephalomyelitis; EAE Fastsættelse af forventet belastningsgrad Monitorering af dyr under forsøget de 6 hovedkategorier inc. et forsøgsspecifikt EAE-scoringsark Eksempel på hvordan forsøget gik i virkeligheden Fastsættelse af retrospektiv belastningsgrad
Fastsættelse af forventet belastningsgrad Hvad bliver der gjort ved dyrene i forsøget? Hvad oplever dyrene, hvor megen lidelse medfører det, hvad kan evt. gøre det værre Hvorledes vil lidelse blive reduceret til et minimum? (det forventes at der anvendes god praksis) Skadelige effekter Metodologi og interventioner Humane endepunkter Multiple injektioner af inflammatorisk adjuvant Ubehag eller smerte ved injektion Små doser fordelt på mange steder, ikke trædepude eller halebasis, formulering så vidt mulig ikke-irriterende Mere end forbigående moderat smerte Induktion af EAE indledende alvorligt attak efterfulgt af recovery Fortsat klinisk forløb med episoder af forbedring/forværring Paralyse, som kan medføre lidelse eller angst: hale, bagben, bevægelse, urininkontinens/retention, stort vægttab (op til 35%) Kronisk neurologisk dysfunktion Dagligt tjek af urinfunktion, våd strøelse skiftes, opblødt foder og vand placeres på bund af bur, varme + subcutan væske hvis nødvendigt Som ovenfor Vægttab på 35% Ophørt æde/drikkefunktion>24 timer Manglende recovery 3 uger efter start på attak Administration af eksperimentel behandling Ubehag eller smerte ved injektion Bivirkning ved stof Nøje observation Alvorlige bivirkninger ved eksperimentel behandling Analyse: Forsøget klassificeres som mildt? moderat? betydeligt? belastende
Fastsættelse af forventet belastningsgrad Hvad bliver der gjort ved dyrene i forsøget? Hvad oplever dyrene, hvor megen lidelse medfører det, hvad kan evt. gøre det værre Hvorledes vil lidelse blive reduceret til et minimum? (det forventes at der anvendes god praksis) Skadelige effekter Metodologi og interventioner Humane endepunkter Multiple injektioner af inflammatorisk adjuvant Ubehag eller smerte ved injektion Små doser fordelt på mange steder, ikke trædepude eller halebasis, formulering så vidt mulig ikke-irriterende Mere end forbigående moderat smerte Induktion af EAE indledende alvorligt attak efterfulgt af recovery Fortsat klinisk forløb med episoder af forbedring/forværring Paralyse, som kan medføre lidelse eller angst: hale, bagben, bevægelse, urininkontinens/retention, stort vægttab (op til 35%) Kronisk neurologisk dysfunktion Dagligt tjek af urinfunktion, våd strøelse skiftes, opblødt foder og vand placeres på bund af bur, varme + subcutan væske hvis nødvendigt Som ovenfor Vægttab på 35% Ophørt æde/drikkefunktion>24 timer Manglende recovery 3 uger efter start på attak Administration af eksperimentel behandling Ubehag eller smerte ved injektion Bivirkning ved stof Nøje observation Alvorlige bivirkninger ved eksperimentel behandling FELASA: Forsøget klassificeres som betydeligt belastende
Monitorering af dyr under forsøget der fremstilles et forsøgsspecifikt EAEscoringsark ét for hver mus - som indeholder parametre inden for de 6 hovedkategorier: Udseende,Legemsfunktioner, Miljø, Adfærd, Forsøgsspecifikke tegn, Fri observationer. For at angive alvoren af de observerede symptomer benyttes et scoringssystem (næste slide): 1,2,3 svarende til mild, moderat, betydelig, Dato Udseende, legemsvægt Udseende, hårlag Legemsfunktion, blærekontrol Legemsfunktion, haletonus Legemsfunktion, respiration Miljø, tilstand af rede Adfærd, social adfærd Adfærd, gangart Procedurespecifik indikator, sideliggende position Procedurespecifik indikator, righting time Procedurespecifik indikator, parese Procedurespecifik indikator, paralyse Andet, beskriv
Scoringssystem Score 1=mild 2=moderat 3=betydelig Vægttab Op til 10% 10-20% 20-35% Hårlag Let uplejet Uplejet Markant og vedvarende piloerektion Blærekontrol Let tab af kontrol fx urinering i rede Mere udtalt urinløb Haletonus Lavere haleføring Tabt tonus i distale halvdel af hale. Inkontinens Tabt tonus hele hale
Eksempel på hvordan forsøget gik i virkeligheden To mus tabte 8% legemsvægt ved induktion og nåede score 2 på de fleste målepunkter i 5 dage, hvorefter symptomerne aftog. Belastningsgrad =? Tre mus tabte 22-32% legemsvægt i den indledende fase og scorede 3,2,1 i løbet af fasen med forværring/forbedring. Belastningsgrad =? En mus tabte 37% legemsvægt og blev aflivet iflg. humant endepunkt. Belastningsgrad =? To mus tabte 15-18% legemsvægt og scorede 2 og 3 på alle målepunkter i de første 4 dage, derefter scorede de 1,2 i resten af forsøget. Belastningsgrad =?
Eksempel på hvordan forsøget gik i virkeligheden To mus tabte 8% legemsvægt ved induktion og nåede score 2 på de fleste målepunkter i 5 dage, hvorefter symptomerne aftog. Belastningsgrad = MODERAT Tre mus tabte 22-32% legemsvægt i den indledende fase og scorede 3,2,1 i løbet af fasen med forværring/forbedring. Belastningsgrad = BETYDELIG En mus tabte 37% legemsvægt og blev aflivet iflg. humant endepunkt. Belastningsgrad = BETYDELIG To mus tabte 15-18% legemsvægt og scorede 2 og 3 på alle målepunkter i de første 4 dage, derefter scorede de 1,2 i resten af forsøget. Belastningsgrad = BETYDELIG
Fastsættelse af retrospektiv belastningsgrad 6 mus BETYDELIG 2 mus MODERAT
Eksempel: Stroke ( slagtilfælde ) Forsøg: Rotter får tillukket en stor arterie i hjernen (MCAO, middle cerebral artery occlusion)- dette giver en tilstand der skal ligne stroke. Forinden er rotterne blevet trænet i nogle adfærdsopgaver. Efter MCAO behandles med teststof til tiden 30 minutter, 6 og 24 h Efter MCAO er der 6 dages recovery, hvorefter dyrene sættes på restriktiv fodring for at motivere til udførelse af adfærdstests med foder som belønning. Der udføres adfærdstests dag 1-28. Rotterne undersøges med MRI (i bedøvelse) dag 1,7,14 og 28, de aflives i den sidste bedøvelse.
MCAO det kirurgiske indgreb Øverst: MCAO Nederst: Sham
MCAO - Staircase test
Fastsættelse af forventet belastningsgrad Hvad bliver der gjort ved dyrene i forsøget? Hvad oplever dyrene, hvor megen lidelse medfører det, hvad kan evt. gøre det værre Hvorledes vil lidelse blive reduceret til et minimum? (det forventes at der anvendes god praksis) Skadelige effekter Metodologi og interventioner Humane endepunkter Præoperativ træning i adfærdstest: bilateral sticky label test, beam walking, staircase test Mildt ubehag ved flytning til nye omgivelser Gradvis tilvænning til apparatur Rolig håndtering Dyr der ikke opnår en vis præstation i løbet af et givet tidsrum tages ud af forsøget Ikke relevant Foderrestriktion Mild sult, mulig frustration og ængstelse Vægttab skal ikke overstige 85-90% Tages ud af forsøg hvis stærk reaktion på foderunddragelse MCAO indgreb (indførelse af tråd i MCA via A. carotis) Smerte og ubehag ved kirurgi. Ikke tilsigtede virkninger fx subarachnoidal blødning, hjerneødem, retinaskade, påvirkning af hypothalamus Nedsat bevidsthedsniveau, manglende indtagelse af foder/vand, manglende bevægelse eller evne til bevægelse, kollaps, paralyse, skæv hovedholdning, krampeanfald Passende anæstesi/analgesi Dygtig kirurg, trænet i procedure, aseptisk teknik, Vedligeholdelse af homeostase under anæstesi, brug af standardiseret monofilament til okklusionen, intensiv postoperativ pleje i 3-5 dage inc. varme, sørge for foder, vand, hydrering, måling af legemsvægt Aflives hvis: signifikante tekniske problemer under kirurgi, manglende recovery efter anæstesi, tegn på uventede komplikationer ved kirurgi, vægttab >20% på trods af forsøg på fodring og hydrering, immobilitet som varer over 24h Adfærdstest (bilateral sticky label test og beam walking test) Dyr der har motoriske problemer kan opleve ubehag Observere for adfærdstegn mens dyret er i test, Cutoff tid sættes passende lavt Tages ud af apparatur når cut-off tid er gået
Fastsættelse af forventet belastningsgrad (fortsat) Hvad bliver der gjort ved dyrene i forsøget? Hvad oplever dyrene, hvor megen lidelse medfører det, hvad kan evt. gøre det værre Hvorledes vil lidelse blive reduceret til et minimum? (det forventes at der anvendes god praksis) Skadelige effekter Metodologi og interventioner Humane endepunkter Indgift af teststof sc, ip, iv før og/eller efter kirurgisk indgreb Forbigående ubehag associeret med administrationsvej Bivirkninger af stoffet forventes ikke ved valgt dosis God praksis, trænet personale Alvorlig bivirkning ved teststof Gentagne undersøgelser med MRI under anæstesi dag 1,7,14,28 Anæstesirelaterede effekter: hypotermi, hypotension,hypoxi Brug af korrekt anæstesimetode med mindst mulig indflydelse på dyrets velfærd Opretholdelse af homeostase under anæstesi Manglende recovery eller manglende homeostase efter anæstesi
WG vurdering af forventet belastningsgrad Kirurgisk indgreb: invasivt Effekt af MCAO: alvorlig (forbigående) funktionspåvirkning Risiko for perioperative komplikationer høj BETYDELIG belastning
Scoringssystem (kombineret klinisk og neurologisk) Udseende Vægttab (1,2,3,HEP) Hårlag (1,2,3) Adfærd Gangart (1,2,3,HEP) Reaktion på håndtering (2,3) Miljø Udseende af rede (1,2,3) Neurologisk score (1,2,3) Aktioner: (sum af scores) Score 1: observer hyppigere Score 4: Giv ekstra pleje Score 5: Drøft med dyrlæge Score 12: Afliv
Hvordan forsøget gik i virkeligheden og retrospektiv belastningsgrad Vehikel: 1 rotte tabt vægt>20% dag 2 efter MCAO, aflivet: BETYDELIG, 6 rotter moderat neurologisk deficit uden bedring: BETYDELIG, 3 rotter moderat neurologisk deficit med bedring: MODERAT Dosis 1 og 2 (lavere doser): alle 20 rotter moderat neurologisk deficit med bedring: MODERAT Dosis 3 (højeste dosis): alle 10 rotter bedre neurologisk score end vehikel fra 24h, kun 5% vægttab, og klar bedring i klinisk score fra 48h: MODERAT I alt: 7 rotter BETYDELIG, 33 rotter MODERAT belastning
Eksempel: Model for hjertesvigt Forsøg: Kaniner bedøves og minipumpe med teststof placeres subcutant. Elektroder placeres på venstre hjerteforkammer. Elektroderne er forbundet med en stimulator som kaninen bærer i en vest. Efter operation 10 dages recovery. Derefter stimuleres hjertet dagligt, involverer håndtering og fiksering af kaninen. 14 dage senere anæstesi, fremprovokering af atrieflimmer, måling af hæmodynamiske og biologiske markører. Aflivning i anæstesi.
Fastsættelse af forventet belastningsgrad Hvad bliver der gjort ved dyrene i forsøget? Hvad oplever dyrene, hvor megen lidelse medfører det, hvad kan evt. gøre det værre Hvorledes vil lidelse blive reduceret til et minimum? (det forventes at der anvendes god praksis) Skadelige effekter Metodologi og interventioner Humane endepunkter Tilvænning af kaniner til at bære vest Mildt ubehag ved at have vesten på Rolig håndtering Ikke relevant Kirurgisk implantering af minipumpe med indhold af teststof Smerte og ubehag associeret med kirurgisk indgreb Komplikationer under operation: hypotermi, hjertestop etc. Dygtig kirurg, trænet i procedure, aseptisk teknik, varmepude, antiarytmika under operation, analgetika Væsentlige komplikationer under operationen Recovery periode samt periode med konstant stimulering af hjertet via elektroder Smerte og ubehag fra operationssår Hjertearytmi, gradvist øget hjertefrekvens, Atrieflimmer hvis ophidselse Ubehag ved tilstedeværelse af minipumpe Adækvat postoperativ pleje Bur med tilstrækkelig plads Daglig massage forhindrer adhærence af minipumpe Vægttab >25% under 48h, andre tegn på markant lidelse Terminal anæstesi med provokeret atrieflimmer 14 dage senere Adækvat anæstesi/analgesi Analyse: Forsøget klassificeres som mildt? moderat? betydeligt? belastende
WG vurdering af forventet belastningsgrad Minipumpe-implantering: lille indgreb, hurtigt udført Elektrodeplacering: invasivt indgreb i brysthulen nogen grad af smerte og ubehag Hjertestimulering: giver i sig selv ikke synlige tegn på ubehag Øget hjertefrekvens: ikke ubehag hvis frekvensen øges langsomt og progressivt MODERAT belastning (hvis kun minipumpe: MILD) (hvis optræden af spontan atrieflimmer, død: BETYDELIG)
Procedurespecifikt scoringsark For hver kanin: Dato for operation: Dag Legemsvægt Temperatur Observationer (procedurespecifikke og generelle) Behandlinger -1 0=operation 2 3 4. 14=terminal anæstesi
Hvordan forsøget gik i virkeligheden og retrospektiv belastningsgrad 10 kaniner blev opereret og kom sig uden komplikationer. 1 kanin blev fundet død kort tid efter påbegyndelse af stimulering. Alle andre kaniner nåede frem til terminal anæstesi og vurdering af teststoffets effekt. 1 dødfunden kanin: BETYDELIG 9 kaniner gennemgået forsøget uden afvigelser: MODERAT
Tak for opmærksomheden