Kesrawan untuk hewanpenelitian

Disampaikan pada Pertemuan Koordinasi Nasional Kesrawan, Bogor 1 Agustus 2018

Biologi komparatif hewan laboratorium

- unggas & hewan besar *)

Drh Huda S Darusman, PhD

(* Disampaikan pada pelatihan etika hewan penelitian, LPPM

IPB, Bogor 26-27 Oktober 2015

Prof. Drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D.Ketua Komisi Etik Hewan IPB 2016

Ketua Asosiasi Dokter Hewan Praktisi Hewan Laboratorium Indonesia

Staff Ahli Pusat Studi Satwa Primata LPPM IPB

Etika Penggunaan HewanLaboratorium dalam

Penelitian, Pengujian dan Pendidikan

Kajian kesrawan pada hewanpenelitian

Konsep, implementasi kesrawan pada penelitian dan komisi etik

Welfare?

Etis?

Kesrawan pada hewan penelitian

• High Quality Laboratory Animal Science

requires

• Optimal Welfare of the Animals

Pentingnya Hewan dalamPengujian dan Penelitian Biomedis

• Hewan apa saja yang digunakan dalam penelitian dan pengujian?

– Rodensia (tikus, mencit dan hamster) mencapai 90% dari total hewan yang digunakan dalam penelitian

– Sisanya (10%) menggunakan anjing, kucing, kelinci, satwa primata, hewan agrikultur, ikan, katak, unggas dan lainnya

Source: AALAS

Perlunya Memahami Keterbatasan danKeunggulan Model yang dipilih

• Tidak semua hewan memiliki fiturfenotip yang sama

• Potensi Translasi hasil studi hewanuntuk aplikasi pada manusia

www.criver.com

jaxmice.jax.orgVS.

Tambahan ...

Pelatihan etika penggunaan hewan coba

Kanker payudara padahewan model tikusSprague Dawley(induksi dengan DMBA)

Sumber: Krishnamoorthy and Sankaran (2016)Journal of Cancer Research and Therapeutics

www.taconic.com

Sapi dan Domba sebagaimodel untuk mempelajariPrion dan Transmissible SpongioformEncephalopathy di ternakmaupun manusia

Beruk (Macaca nemestrina) sebagai hewan model untukstudi Dengue dan HIV

Tupaia javanica sebagaisumber hepatosit untukkultur sel model in-vitro studi Hepatitis

Sumber Foto: W. Sinaga dan M. Surya (PSSP LPPM IPB)

Hewan model obesitas

Macacafascicularis

Ob/Ob Mouse

monyet ekor panjang danproduksi vaksin polio

ww

w.b

usi

nes

sin

sid

er.c

om

cdc.gov

wikipedia

Hewan model Alcoholism, Ketergantungan Obat, Neuro-angiologi & teratologi

http://learn.genetics.utah.edu

We as a research community are charged by the public with the responsibility to assure animal welfare in exchange for the privilege of utilizing animals in the advancement of human welfare.

Hasil penelitian seperti apakah yang akan diperoleh dari hewan yang

tidak terpenuhi aspek kesrawannya?

KESALAHAN EKSTRAPOLASI DATA!

Kondisi Hewan

HasilPenelitianmenjadi

bias

Lapar danhaus

Nyeri, lukaatau sakit

Ketakutandan stress

Tidaknyaman

Tidak bisabertingkahlaku alami

Pentingnya Aspek Kesrawan

• Hewan yang lapar/haus→mengakibatkan terganggunya metabolisme

• Hewan yang menderita karena nyeri, luka atau sakit→ terganggu baiksecara fisik maupun mental, daya tahan tubuh, sistem reproduksibahkan bisa berakibat kematian

• Hewan yang ketakutan dan stress →Terganggu sistem hormon(misalnya : cortisol yang dapat mengakibatkan perubahan mental), danhewan menjadi mudah terkena penyakit

• Hewan yang tidak merasa nyaman→Meningkatkan stress, melemahnya daya tahan tubuh terhadap penyakit

• Hewan yang tidak bisa bebas bertingkah laku alami→meningkatkanstress

Berawal dari keyakinan akan peran hewan dalammendukung kesejahteraan manusia

(Lelana 2003)

Kesejahteraan Manusia

Mahluk Ciptaan Tuhan

Sumberdaya Pengetahuan

Pemanfaatan berlandaskan aspek moral

Pemanfaatan berlandaskan aspek sains

Rambu-Rambu Sains

Rambu-Rambu Etika dan Legalitas

HEWAN

Definisi Umum

” The welfare of an individual is its

state as regards its attempts to

cope with its environment ”(Donald Broom)

Three animal welfare concepts

MentalPhysical

NaturalnessRestrict natural behaviour

Penjabaran Konsep

• Prinsip 5 F’s & 3R’s

• Diawali dengan konsep kebutuhan-Antroposentrik?

• Anthropocentric implies as:“So far as animals are concerned it matters not what we

think or feel but what we do”

(Webster 1993)

Konsep 3R

Laboratory Animal Welfare

• Optimization of wellfare is refinement

The three R:s

• Replacement

• Reduction

• Refinement(Russel and Burch 1959)

Replacement:

• Mengganti hewan coba dengan metode alternatif

• Menggunakan hewan coba yang relevan dengan penelitian dengan pertimbangan sentience

➔ Peneliti harus dapat menjelaskan kepentingan menggunakan hewan dan menjelaskan mengapa memilih spesies yang berhubungan

Reduction

• Menggunakan hewan dalam jumlah tertentu yang masih memberikan signifikan pada hasil penelitian DALAM JUMLAH SE-MINIMUM MUNGKIN

• Sedikit namun tdk memberi signifikan = NO

➔Peneliti mengetahui justifikasi penentuan jumlah hewan dalam penelitian

The Planning

• Clear Objectives

• Hypothesis or Exploration

• Literature search

• Expected result

• Design and Statistical data treatment (level

of significance)

• Necessary data

Necessary Data - Experimental

Procedure

• Size of experiment

• Type of experiment

• duration and sequencing of exp.

• model, species, strains/stocks

• adaptation

• group sizes, randomisation

• pilot experiments

Pilot Experiment

• To analyse Effect of Treatment

• To analyse Variation (Noise)

• Determine Size of Experiment

Controlling Variation

EffectVariation

Strong statistical significance

Effect

Variation

No statistical significance

Determination of Group size

• Power Analysis method

• Resource Equation method

Groups Size Estimated Using

Power Analysis

• For simple expensive experiments

• For clinical trials

• For repetitive experiments

The Power of the Experiment

Probability of detecting the specified

effect at the specified significance

level

Power analysis depends on 6

Variables

• The effect of treatment

• The standard deviation

• The chosen significance level

• The chosen power

• The group (sample) size

• The alternative hypothesis (1 or 2-sided test)

Groups Size Estimated Using Power

Analysis

Mean(E)-Mean(C)

d= -----------------standard deviation

Power analysis

• Set power to 80 – 90 %

• Mean(E)= mean effect in treatment group

• Mean(C)= mean effect in control group

• Standard deviation of the experiment – the variability of the animals, procedure and analyses

• d in the table gives us the number of animals necessary to give statistically significant results on the 5 % level

Refinement

• Menggunakan metode penelitian terbaik, baik prosedur uji maupun pemeliharaan (husbandry) yang mengedepankan hasil yang optimal dan kesejahteraan hewan➔Peneliti mengetahui metode terbaik yang sesuai dengan topik

penelitian dan cara-cara yang dapat meminimalisir penderitaan pada hewan ➔ Didasarkan pada 5F dan ini diupayakan SEMAKSIMAL MUNGKIN agar tujuan penelitian pun dapat tercapai

• Disinilah diperlukan profesi medik veteriner sebagai penjamin– Dokter hewan yang memiliki keilmuan dan pengalaman dalam dunia

kedokteran komparatif (comparative medicine) – tidak profesor, tidak doktor/Ph.D

Laboratory Animal Welfare

A practical approach

” select a minimal but conclusive set of parameters” which are:

• Predictive of welfare

• Feasible to assess by technician

• Supplemented by mutant-specific parameters / characteristics

” A good knowledge of normal behaviour is a pre-requisite for identification of abnormal behaviour indicative of

stress or reduced welfare

(Carlsson, 2003) ”

Terima kasih☺

Laboratory Animal

Assessment

Laboratory Animal Welfare

Welfare / Stress Assessment

Acute stress Chronic stress

◼ Hormone quantification

◼ Heart rate

◼ Blood pressure

◼ Food and water intake

◼ Behaviour

◼ Pathology

◼ Reproduction

◼ Immune suppression

◼ Body weight

◼ Behaviour

Laboratory Animal Welfare

Clinical signs

Metric Parametric

◼ Body temperature

◼ Respiration

◼ Heart rate

◼ Behaviour

◼ Quality of respiration

◼ Posture

◼ Appearance such as closed eyes, disturbed pelage as with ruffled fur or feathers

◼ Diarrhoea

◼ Coughing

◼ grimace scale

Laboratory Animal Welfare

• Refinement during normal husbandry

• Controlled and constant environment

– Physical parameters

– Biological parameters

– Enrichment

• Refinement during normal husbandry

• Inspection and monitoring

– Behaviour

– Stress related substances

Laboratory Animal Welfare

Refinement during experimental procedures

• Condition animals to staff and set-up

• Use non-invasive procedures when possible

• Eliminate pain through opioids, NSAIDs etc

• Thorough care and monitoring

• Introduce early endpoints

• Use competent staff