Dierproeven verminderen en vervangen

De drie V’s

Het concept van de drie V’s werd in de jaren 1950 geïntroduceerd door William Russell en Rex Burch, en geldt nog steeds als de kerngedachte om het gebruik van dieren in onderzoek zo humaan mogelijk te maken. De drie V’s staan voor vermindering, vervanging en verfijning. We verwijzen naar de website van het Britse  NC3Rs voor meer informatie over het concept.
Op deze pagina behandelen we vermindering en vervanging van proefdieren. Verfijning, wat inhoudt dat dierenleed maximaal beperkt wordt en dierenwelzijn maximale aandacht krijgt, wordt besproken in het kader van welzijn bij proefdieren.

Vermindering

Wanneer het mogelijk is om onderzoek te doen met gebruik van minder dieren zonder kwaliteitsverlies, zijn onderzoekers aan de UGent verplicht om dat te doen. De Ethische Commissies Dierproeven zien hierop toe, en adviseren wanneer nodig. Het principe van vermindering houdt in dat er zo weinig mogelijk proefdieren gebruikt worden, zonder dat de doelstellingen van het onderzoek in het gedrang komen.

Hoe minder dieren, hoe beter? Niet noodzakelijk: de wetenschappelijke kwaliteit van onderzoek is vaak afhankelijk van de statistische kracht, die op zijn beurt afhangt van een voldoende groot aantal stalen, tests of andere analyses. M.a.w., het kan nodig zijn een zeker (soms groot) aantal proefdieren op te nemen in het onderzoek. Maar zelfs dan kan gekeken worden of het met minder dieren kan, wanneer bijvoorbeeld meerdere tests per dier gedaan kunnen worden. Dit laatste kan uiteraard niet onbeperkt: er bestaan ook strenge richtlijnen rond het hergebruik van proefdieren.
As many as needed, as few as possible. Deze trade-off is deel van de kosten-batenanalyse die gemaakt wordt bij het opzetten van een experiment. Beter een krachtig onderzoek met 30 dieren, dan een onbetrouwbaar (en dus nutteloos) onderzoek met tien dieren.

Waar en wanneer mogelijk wordt een dier ook gebruikt voor meerdere doeleinden. Zo kan weefsel van een dier dat na gebruik gedood werd, gebruikt worden voor andere onderzoeksdoeleinden, indien het initiële onderzoek de andere onderzoeksresultaten niet kan beïnvloeden. Er is op dit vlak gelukkig regelmatig samenwerking tussen instituten om het aantal dieren zo te beperken.

Op dezelfde manier worden dieren die na onderzoek gedood worden (en dieren die door hun fenotype niet bruikbaar zijn) voor onderwijsdoeleinden afgestaan: zo worden hiervoor geen bijkomende dieren gedood.
Een ander voorbeeld van vermindering is het gebruik van medische beeldtechnieken waarmee met éénzelfde dier gedurende langere tijd info kan verkregen worden over bijvoorbeeld een voortschrijdende kanker, of een genezingsproces. Zo vermijdt men het gebruik van meerdere zieke dieren, die elk in opeenvolgende stadia gedood en onderzocht moeten worden.

Een laatste manier om minder proefdieren te gebruiken, is het vermijden van onnodige duplicatie van onderzoek. Op dit vlak is – ook internationaal – zeker nog verbetering mogelijk. Dit houdt in dat men moet vermijden een onderzoek uit te voeren dat reeds werd uitgevoerd, maar dat niet in wetenschappelijke tijdschriften gepubliceerd werd omdat het geen publiceerbare resultaten opleverde. Er is een groeiend besef dat studies met zogenaamde negatieve resultaten minstens kenbaar gemaakt zouden moeten worden.

Er bestaan gelukkig initiatieven waar wetenschappers in databases kunnen kijken welke studies werden uitgevoerd in hun vakgebied, gepubliceerd of niet. Deze goede praktijk moet zeker nog meer geïmplementeerd worden. Goede voorbeelden vanuit het klinisch onderzoek zijn clinicaltrialsregister.eu en clinicaltrials.gov.

Vermindering, net zoals vervanging en verfijning, is van groot belang bij het opstellen van een aanvraag voor onderzoeksfinanciering. Elk project kan pas van start gaan na positief advies door een bevoegde Ethische Commissie Dierproeven. Bij elk dossier moet de onderzoeker toelichten welke inspanningen zullen worden gedaan om het aantal dieren te verminderen.

Vervanging

Het principe van vervanging van dierproeven houdt in dat onderzoekers proberen om alternatieve, wetenschappelijk verantwoorde methodes of technieken aan te wenden waarvoor geen levende dieren nodig zijn.
Er zijn vele redenen om te trachten dierproeven te vervangen. De voornaamste is een ethische: elk onnodig lijden van dieren moet vermeden worden. Zelfs het onnodig houden van dieren dient vermeden te worden indien dit de dieren nadeel kan berokkenen. De ‘noodzaak’ en verantwoording van dierproeven, en dus van mogelijk of waarschijnlijk dierenleed, is een complex ethisch vraagstuk.

Andere redenen om dierproeven te vervangen door alternatieven zijn zeer praktisch: dierproeven zijn vaak ingewikkelder dan andere technieken, en bovenal zijn ze erg duur: denk maar aan de aankoop of de kweek, het houden en verzorgen van de dieren in een aangepaste faciliteit, het opleiden van gekwalificeerd personeel voor de proeven en de verzorging, de interne controle door een dierenarts, enzovoorts.
De beste oplossing is uiteraard het gebruiken van een techniek die geen dierproeven meer omvat. Veel mensen staan er niet bij stil dat dierproeven de laatste decennia alleen maar uitgevoerd worden indien geen andere methoden beschikbaar zijn. Het relatief hoge aantal dierproeven in de statistieken is eerder een gevolg van het hoge aantal biomedische, diergeneeskundige en andere onderzoeken aan de UGent, en bijvoorbeeld ook Vlaanderen in het algemeen.
Zelfs wanneer in een onderzoeksproject proefdieren gebruikt worden, worden ook en eerst in vitro cel- of weefselculturen gebruikt, en vaak ook computeranalyses e.d. Het aantal en de toepasbaarheid van deze en andere technieken groeit steeds aan.

Een andere manier om door vervanging te komen tot minder dierenleed is de juiste keuze van diersoorten. Hoe hoger het bewustzijnsniveau van een soort, hoe hoger het potentieel tot psychisch lijden. Ongewervelde dieren hebben doorgaans een (veel) lagere graad van bewustzijn of mogelijkheid tot psychisch lijden. Deze worden dan ook vaak gebruikt. Hierbij denken we bijvoorbeeld aan fruitvliegen of de spoelworm C. elegans. Om die reden worden ongewervelde dieren (met uitzondering van de koppotigen) in de Europese wetgeving ook niet meegenomen in de definitie van proefdieren.

De keuze van een diersoort met hoger bewustzijnsniveau moet goed geargumenteerd worden. Als een onderzoek even goed kan gebeuren met zebravissen of met muizen, dient men de zebravissen te kiezen.
Bij elke aanvraag voor proefdieronderzoek bij de bevoegde Ethische Commissie moet de onderzoeker toelichten welke inspanningen er worden gedaan om dierproeven te vervangen door andere werkwijzen. Voorbeelden van vervanging worden hieronder beschreven.

Alternatieve methoden

Alternatieve technieken zijn, eenvoudig gesteld, technieken die geen gebruik van dierproeven inhouden. Niet elke alternatieve, ‘proefdiervrije’ methode is helemaal ‘diervrij’: in vitro en sommige andere technieken vereisen immers het doden van dieren om bijvoorbeeld cellen of antilichamen te verkrijgen. Volledig ‘diervrije’ alternatieven hebben totaal geen nood aan dieren.

Men kan alternatieven onderverdelen a.d.h.v. twee criteria:

  • op basis van ontstaansperiode:
    • reeds lang bestaande alternatieven – waarvan we nu vaak niet meer beseffen dat ze een alternatief zijn, bv. in vitro proeven in het algemeen
    • recent ontwikkelde alternatieven – bijvoorbeeld vele diermodellen voor onderwijs, maar ook recente en innovatieve in vitro technieken
    • alternatieven die al wel ontwikkeld zijn, maar die nog niet effectief uitgerold zijn (omdat ze bijvoorbeeld nog onvoldoende getest of gevalideerd zijn)
  • op basis van intentionaliteit:
    • technieken die niet ontwikkeld werden met het doel om dierproeven te vervangen, maar dat de facto wel doen, bijvoorbeeld nieuwe medische beeldvormingstechnieken, die bepaalde dierproeven overbodig maken, of de ELISA-techniek (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay)
    • alternatieve technieken die ontwikkeld werden met het specifieke doel om dierproeven te vervangen, zoals organoids, diermodellen voor onderwijs, en bioreactoren

Verschillende initiatieven trachten het gebruik van alternatieven te stimuleren en de toepassingsmogelijkheden te maximaliseren. Er bestaan databases met alternatieve technieken, met bijvoorbeeld RE-Place in Vlaanderen en NORINA in Noorwegen.

Enkele beloftevolle alternatieve methoden:

  • organoids of organoïden: in vitro groeiende (menselijke) cellen die een realistische 3D-structuur vormen, en waarvan de interacties een echt orgaan nabootsen
  • organs-on-a-chip: menselijke celculturen die groeien op membranen in kanalen in een plastic apparaatje, en effectief organen nabootsen, op o.m. fysiologisch en mechanisch vlak
  • in silico modellen: computermodellen (dus zonder levend weefsel) van bijvoorbeeld fysiologische processen, die hun diensten reeds bewezen in o.m. farmacokinetiek (bijvoorbeeld CADD of Computer-Aided Drug Discovery en SARs of Structure Activity Relationship programma’s)

De complexiteit van de menselijke fysiologie, met ontelbare interacties tussen ontelbare vaak nog ongekende on onvoldoende gekende moleculen, celtypes, enzovoort, zorgt ervoor dat vele onderzoeken helaas (nog) niet via dit soort alternatieve technieken kan onderzocht worden. Zo zijn bepaalde processen, zoals veroudering, niet praktisch imiteerbaar in bijvoorbeeld een organ-on-a-chip.

De zoektocht naar alternatieven

Innovatief onderzoek dat nieuwe alternatieve methoden wil ontwikkelen of verbeteren is uitdagend en haast per definitie extreem moeilijk: de momenteel meest ‘makkelijke’ opties zijn immers al ontdekt. Zo zijn de meeste tests van producten op dieren vervangen (vele zijn bovendien reeds lang verboden in de EU).

Een bijkomende hindernis is de potentieel moeilijke vergelijkbaarheid van onderzoeksresultaten op basis van alternatieve methoden met deze van andere onderzoeken. En daarbovenop komt nog dat een alternatieve methode vaak maar interessant is als deze wordt erkend, m.a.w. gevalideerd, door overheden. Een belangrijke speler op dit vlak is het Europees Centrum voor de Validatie van Alternatieve Methoden (ECVAM).

De Universiteit Gent is een actieve speler in het nationaal en Vlaams overleg tussen de wetenschappelijke instellingen, de overheid en andere partners. De stem van de wetenschappers is hierin zeer cruciaal, want behalve validatie is ook financiering een heikel punt dat dit type onderzoek onvoldoende steunt: de combinatie van het sterk innovatieve karakter en het gebrek aan garantie op succes of snelle toepasbaarheid schrikt financiers zoals de overheid af.

Lees hier meer over internationale initiatieven rond alternatieven: