3R Beiträge
Die Artificial Intelligence (AI), oder auf Deutsch künstliche Intelligenz (KI), ist mittlerweile wahrscheinlich jedem ein Begriff. Sie hat bereits in vielen Bereichen, wie im Finanzwesen, im Bildungsbereich, in der Medizin und noch in vielen weiteren Feldern, Einzug gefunden. Aufgrund ihrer Fähigkeit große und komplexe Datenmengen zu verarbeiten und zu analysieren, wäre sie auch gut für den Einsatz in den Lebenswissenschaften geeignet. So würde der Gebrauch von AI die Erarbeitung medizinischer Fragestellungen, angefangen von der Diagnose bis zu Therapie, die Durchführung von Studien in der Drug Discovery, Toxikologie oder Genetik, erleichtern und vielleicht sogar verbessern.
Das oberste Ziel der EU-weit gültigen Richtline zum Schutz der für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tiere (RL 2010/63/EU), welche in Österreich durch das Tierversuchsgesetz 2012 (TVG 2012) umgesetzt wird ist, durch Gewährleistung eines möglichst hohen Schutzniveaus für maximales Tierwohl zu sorgen und „Schmerzen, Leiden oder Ängste“ auf ein Mindestmaß zu beschränken.
Unter Verminderung (Reduction) wird unter anderem auch die maximal mögliche Reduktion der in einem Tierversuch verwendeten Tiere verstanden. Essenziell hierbei ist jedoch, dass die Qualität und der Informationsgehalt der Forschungsergebnisse nicht negativ beeinflusst werden. Es gibt unterschiedliche Maßnahmen zur erfolgreichen Implementierung von Reduction, unter anderem die PREPARE und ARRIVE Guidlines der Norecopa.
Das „Wohlergehen von Tieren“ als „Wert der Union“ sicherzustellen ist das oberste Ziel der europäischen Richtlinie 2010/63/EU, welche in Österreich durch das Tierversuchsgesetz 2012 (TVG 2012) umgesetzt wurde. Damit wird geregelt, dass „der Tod als Endpunkt eines Verfahrens möglichst zu vermeiden“ sowie „durch frühe und möglichst schmerzlose Endpunkte zu ersetzen" ist.
Training, der Schlüssel zum Erfolg. Lesen Sie hier warum tierfreundliches Handling Ihre Forschungsqualität verbessert und wie das Training von Labornagern funktioniert.
Enrichment gilt als ein wesentlicher Faktor, um in der Versuchstierhaltung für Refinement und Tierwohl zu sorgen. Durch unterschiedliche Maßnahmen kann relativ einfach für das Wohlergehen der Tiere gesorgt werden, was sich positiv auf deren Verhalten, Physiologie und sogar die Gehirnstruktur auswirkt.
Clickertraining funktioniert nicht nur bei Hunden, sondern auch hervorragend bei Nagetieren und somit auch bei Labornagern. Das Training führt zur Stressreduktion und leistet somit einen sehr guten Beitrag zum Refinement.
Lebenslanges Lernen ist in der heutigen Berufswelt nicht mehr wegzudenken. Dank stetiger Fortschritte der Wissenschaft und der Technik ist jede/r dazu angehalten, durch stetige Fortbildung, am neuesten Stand der Dinge zu bleiben. Während kontinuierliche professionelle (berufliche) Entwicklung (Continuing Professional Developement= CPD) in vielen medizinischen und wissenschaftlichen Disziplinen gang und gäbe ist, besteht gerade im Versuchstierbereich noch Nachholbedarf. Denn sowohl die Qualität der Forschung als auch das Tierwohl würden von „up to date“ Wissen und Fähigkeiten profitieren. Abgesehen davon, ist es auch ganz im Sinne der EU-weit gültigen Rechtsnorm (RL 2010/63/EU), dafür zu sorgen, dass Tierversuche immer nach neuestem Wissensstand durchgeführt werden, um das Tierleid auf ein absolutes Minimum zu reduzieren.
Tierfreundliches Handling ist eine wichtige Maßnahme um für Refinement im Tierversuch zu sorgen. Einerseits wird dadurch die Mensch-Tier-Beziehung gestärkt. Der Umgang wird somit für beide entspannter, weniger Stress und Angst werden empfunden und das Verletzungsrisiko wird außerdem deutlich reduziert. Tiergerechte Handling Methoden haben einen positiven Einfluss auf die Qualität der Forschung, weil dadurch negative Einflüsse, wie Stress reduziert werden können, wodurch die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse optimiert werden kann.
Young et al. zeigen in einer Studie auf, wieviel Wert auf Refinement Methoden in Tierversuchslaboren gelegt wird. Die verfeinerte Handhabung (refined handling) sollte keine Möglichkeit sein, sondern Standard im Umgang mit den Tieren. Die Vorteile werden im täglichen Umgang und bei diversen Untersuchungen sichtbar. Zu refined handling zählen z.B. Methoden wie tunnel handling (Aufheben mit einem Tunnel) und cup handling (Aufnahme in einer zur Schüssel geformten Handfläche)
Das „Wohlergehen von Tieren“ als „Wert der Union“ sicherzustellen ist das oberste Ziel der europäischen Richtlinie 2010/63/EU, welche in Österreich durch das Tierversuchsgesetz 2012 (TVG 2012) umgesetzt wurde. Damit wird geregelt, dass „der Tod als Endpunkt eines Verfahrens möglichst zu vermeiden“ sowie „durch frühe und möglichst schmerzlose Endpunkte zu ersetzen" ist.
Der urspünglich nur zur Zierde gehaltene Zebrafisch spielt heutzutage in der Forschung eine wichtige Rolle. Ob Embryo, Larve oder Fisch- für alle Entwicklungsstufen des Danio rerio existiert eine Vielzahl an wissenschaftlichen Einsatzgebieten. Hier geht es zum Beitrag.
Gemäß dem Prinzip der Reduction, einem der 3R im Tierversuch, ist es wesentlich dafür zu sorgen, dass möglichst wenige Tiere zum Zwecke der Forschung verwendet werden. Zur Erreichung dieses Ziels besteht eine Vielzahl an Möglichkeiten. Beispielsweise mit Hilfe von statistischen Verfahren und Zuchtprogrammen kann im Voraus genau berechnet werden, wie viele Tiere benötigt werden, um gewisse Parameter untersuchen zu können. So wird auch die Zucht von surplus animals, jenen Tieren, die nicht im Experiment eingesetzt werden können, vermieden. Ebenso die Verwendung von Tieren beider Geschlechter im Versuch leistet einen Beitrag zur Reduction.
Leider werden viele Mehrgruppentierversuche immer noch mit Hilfe von t-Tests mit zwei Stichproben geplant und ausgewertet, was ineffizient ist und mehr Tiere erfordert als eine angemessene Planung und Auswertung mit ANOVA. Ein Grund für diese unglückliche Situation könnte der Mangel an Werkzeugen zur Berechnung des Stichprobenumfangs für ANOVA-basierte multiplicity-corrected post-hoc pairwise comparisons sein, da für diese Aufgabe keine einfachen Formeln verfügbar sind. Das GINGER (General Simulation-Interpolation Tool for Designing Multigroup Experiments) wurde entwickelt, um diese Lücke zu schließen. Es basiert auf einer effizient gestalteten Simulation, die durch Interpolationen ergänzt wird und ist vollständig in einem reproduzierbaren und offenen, glänzenden R-Code geschrieben. Hier stellen wir rechnerische Details, grundlegende und erweiterte Funktionen von GINGER vor und erläutern seine Anwendung anhand von vier typischen Beispielen.
Univ. Prof. Dr. Georg Heinze
Medical University of Vienna, Center for Medical Data Science, Institute of Clinical Biometrics
https://www.meduniwien.ac.at/researcher/Georg_Heinze
Die Tierforschung ist ein wichtiges Instrument für biomedizinische und landwirtschaftliche Innovationen, wirft aber auch ethische und praktische Probleme auf. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, die Zahl der Tiere zu verringern, die gezüchtet, aber nicht in der Forschung verwendet werden, weil sie entweder nicht die gewünschten genetischen Merkmale tragen oder weil sie für den Versuchsbedarf überflüssig sind. Diese Tiere stellen eine Verschwendung von Ressourcen dar, sind eine potenzielle Quelle für Tierleid und haben einen negativen Einfluss auf die öffentliche Wahrnehmung der Tierforschung. Daher ist es wichtig, Zuchtstrategien zu entwickeln und umzusetzen, die die Nutzung der Tiere optimieren und die Erzeugung überzähliger Tiere minimieren. In diesem Vortrag wird der aktuelle Stand der Technik im Zuchtmanagement vorgestellt. Wir diskutieren die Vor- und Nachteile verschiedener Zuchtsysteme, von Zuchtzielen und berechnen die benötigten Züchter unter Berücksichtigung stochastischer Prozesse.
Prof. Dr. Thorsten Buch
Universität Zürich, Institut für Labortierkunde
https://www.med.uzh.ch/de/UeberdieFakultaet/fakultaetsmitglieder/buchthorsten.html
Biomodellen (The 3R Society)
Postfach 0014
A-8036 Graz