POPULÄRVETENSKAPLIG SAMMANFATTNING (PVS)
Projektets namn
Marsvinsmodell för studier på lungsjukdomar orsakade av luftvägsexponering av potentiella miljötoxiska ämnen, nanopartiklar, mikrober och allergener
Identifierare för PVS
NTS-SE-256379 v.1, 28-06-2024
Nationell identifierare för PVS
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Land
Sverige
Språk
sv
Inlämning till EU
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ja
Projektets varaktighet i månader.
60
Nyckelord
lungsjukdomar, luftvägsexponering, lungfunktion
Projektets syfte(n)
Grundforskning: Andningsorganen
Projektets mål och förväntade nytta
Beskriv projektets mål (de vetenskapliga frågorna, eller de vetenskapliga/kliniska behov som ska mötas).
Luften är fylld av en mångfald partiklar som, genom inandning, når lungorna och kan påverka hälsan på olika sätt. Partikelhalten och dess sammansättning varierar beroende på plats och miljö. Särskilt i stadsmiljöer och vissa arbetsplatser kan koncentrationen av specifika partiklar vara hög. Med klimatförändringar har även pollenutsöndringen ökat, vilket har visat sig öka frekvensen av astmaattacker. Samtidigt har olika virus och bakterier alltid varit en orsak till lunginfektioner, vilket har accentuerats av pandemier på senare år. Utöver att inducera inflammatoriska processer, nedsatt lungfunktion och försämrad lungutveckling kan luftburna partiklar även kopplas till hjärt-kärlsjukdomar och cancer. Nanopartiklar, som fått ökad användning inom industrin, är fortfarande relativt outforskade gällande deras hälsoeffekter. Vissa partiklar kan också trigga allergiska reaktioner och förvärra astmatiska symptom. Speciellt viktigt för de olika lungsjukdomarna är luftvägsinfektioner som är den absolut vanligaste orsaken till förvärring av symptomen. Syftet med studierna är att definiera de mekanismer som orsakar sjukdomsframkallande och förvärrande effekter i lungorna, andra organ och i blodcirkulation efter inandning av luftburna partiklar. Både akuta effekter och följder av långtidsexponering kommer att kunna undersökas för att skapa en helhetsbild av deras påverkan på hälsan.
Vilken nytta kan projektet medföra? Vilka vetenskapliga framsteg kommer att nås, hur kan människor, djur eller miljö i förlängningen dra nytta av projektet. I tillämpliga fall, gör åtskillnad mellan kortsiktig nytta (inom projektets löptid) och långsiktig nytta (som kan uppkomma efter att projektet avslutats).
Huvudmålet med projektet är ämnat för att hitta nya möjligheter att behandla eller förhindra lungsjukdomar. Nya mekanismer som beskriver orsakerna till hur inflammation och luftvägssammandragningar kommer att definieras vilka ger möjligheter till att utveckla nya behandlingar till lungsjuka människor. Möjligheterna att utvärdera de specifika effekterna av olika luftburna partiklar samt bakterier och virus som misstänks vara sjukliga för lungan gör att man kan definiera vilka partiklar som är farliga och som ska undvikas. Detta kan innebära att utsläppet av sådana partiklar regleras med gränsvärden, att åtgärder införs som på annat sätt minskar att man blir exponerad för partiklarna eller minskar orsaken till luftutsläpp. Vid specifika reaktioner i lungan kan också olika slags behandlingar undersökas för att kunna utveckla nya terapier för att behandla lungsjukdomarna. För de olika lungsjukdomarna, kommer olika modeller utvecklas för att upptäcka orsaker och mekanismer som leder till de olika sjukdomar som förekommer. I dessa modeller vill vi sedan utveckla och undersöka effekten av nya behandlingar för att i förlängningen kunna skräddarsy behandlingarna beroende på sjukdomens speciella orsak.
Skador som kan förutses
Vilka försöksåtgärder kommer djuren vanligtvis att utsättas för (t.ex. injektioner, kirurgiska ingrepp)? Ange försöksåtgärdernas antal och varaktighet.
Den huvudsakliga försöksåtgärden är luftvägsexponering och därefter undersökning av lungornas funktion. Därefter kommer farmakologiska interventioner, blodprover, hudpricktest och mikrobexponering utföras i nämnd ordning De olika försöksåtgärderna kommer att genomföras enligt beskrivningarna nedan: Exponering av partiklar, allergen och olika slags damm (via näsan, via luftstrupen, som inandad substans, injektion under huden, i buken eller i huden eller som inopererad pump): Max 3 per dag (totalt max 100). Exponering av virus och bakterier för att uppnå en mild luftvägssjukdom via näsan, via luftstrupen, som inandad substans): Max 3 ggr per djur under max 3 dagar. Farmakologisk behandling (som mat, via näsan, som inandad substans, injektion under huden, i buken eller i blodet): Max 3 per dag (totalt max 50). För att minska ner stick kan pump inopereras: Max en månad och byte en gång. Blodprov: max 1 ml/dag och max 3 ggr/vecka). Luftvägsundersökning: Antingen som slutpunkt i nedsövda djur eller i kammare upp till 8 timmar (max 15 ggr).
Vilka typer av påverkan/negativa effekter på djuren kan förutses, till exempel smärta, viktminskning, inaktivitet/nedsatt rörlighet, stress, onormalt beteende, och hur lång är varaktigheten av dessa effekter?
Generellt gäller att djuren kommer att utsättas för relativt mild behandling, som inte förväntas ge något större lidande under tiden för experimentet. De flesta interventioner kommer att vara snabbt övergående. Eventuella kirurgiska ingrepp kommer att ske under narkos. Mer specifikt för de olika åtgärderna: Luftvägsexponering: Exponeringen kan ge upphov till slöhet och minskning av kroppsvikt. Eftersom inte kunskap finns för alla substanser kommer djuren som behandlas kontrolleras dagligen av personal. Vid tecken på ohälsa, >0,3 enligt KI’s mall, kommer djuren att avlivas. Mikrobexponering. Exponeringen kan ge tecken på slöhet och minskning av kroppsvikt. Farmakologisk intervention: Ingen av behandlingarna förväntas att ge några biverkningar men eftersom inte kunskap finns om alla substanser, kommer djuren som behandlas att kontrolleras dagligen av personal och vid tecken på ohälsa, >0,3 enligt KI´s mall, kommer djuren att avlivas. Blodprov: Djuret kommer utsättas för ett nålstick vilket kan ge snabbt övergående smärta. Hudpricktest: Djuret kommer utsättas för ett nålstick vilket kan ge snabbt övergående smärta. Själva reaktionen för injektionerna av allergen ger inga obehag. Luftvägsundersökning: Under den icke-invasiva mätningen, då djuren vistas i en pletysmograf, vilar djuren lugnt när de inte blir exponerade av något. Vid exponering kan enstaka nysningar ske utan att djuret blir oroligt. För den invasiva mätningen, kommer anestesin att kännas som ett nålstick. Efter att denna har börjat verka kommer inte djuret vara vid medvetande. De kommer sedan avlivas under narkosen.
Vilka arter och hur många djur förväntas användas? Vilka är de förväntade svårhetsgraderna och hur många djur omfattas av varje svårhetsgrad (specificera antal per art)?
Arter
Totalt antal
Uppskattat antal per svårhetsgrad
Terminal
Ringa svårhet
Måttlig svårhet
Avsevärd svårhet
Svårhetsgrad på nationell skala
Marsvin (Cavia porcellus)
2500
500
500
1500
0
0
Vad kommer att hända med djuren som hålls vid liv i slutet av försöket?
Arter
Uppskattat antal djur som ska återanvändas, återföras till livsmiljö/djurhållningssystem eller som ska utplaceras
Återanvänds
Återförs
Utplaceras
Ange skälen för djurens planerade öde efter försöket.
Alla djur kommer att avlivas efter försöken.
Tillämpning av 3R-principen
1. Ersättning
Ange vilka djurfria alternativ som finns tillgängliga på detta område och varför de inte kan användas för projektets ändamål.
För att studera hur lungan reagerar och tar upp partiklarna behöver man använda en lunga med intakt funktion och blodcirkulation. För att sedan kunna observera hur effekterna av partiklarna överförs till hela kroppen behövs samspelet med alla olika organ. För dessa försök måste därför försök utföras på levande djur och i detta fall på marsvin. I jämförelse med andra gnagare har marsvin har visat sig vara bättre lämpad för studier av luftvägsfunktion då deras luftvägar fortfarande är så pass lika människans att relevanta slutsatser kan dras.
2. Begränsning
Förklara hur antalet djur för detta projekt fastställdes. Beskriv vilka åtgärder som har vidtagits för att minska antalet djur som ska användas, och vilka principer som tillämpas för att utforma studier. I förekommande fall, beskriv vilka metoder som kommer att användas i hela projektet för att minimera antalet djur som används, i enlighet med vetenskapliga mål. Dessa metoder kan omfatta exempelvis pilotstudier, datormodellering, gemensamt utnyttjande av vävnader och återanvändning.
Grundliga statiska beräkningar har gjorts för att rätt mängd djur och inte fler än nödvändigt används för att kunna påvisa verklig effekt. Marsvin är mer lika människor än andra gnagare, vilket gör att man uppnår relevanta resultat men färre antal djur. Genom att hela tiden förbättra protokollen för att få ökad reproducerbarhet finns det möjlighet att minska mängden djur i varje grupp.
3. Förfining
Ge exempel på specifika åtgärder (t.ex. ökad övervakning, postoperativ vård, smärtlindring, träning av djur) som kommer att vidtas i samband med försöken för att minimera hälsokostnader (skador) hos djuren. Beskriv mekanismerna för att ta fram nya förfiningstekniker under projektets livstid.
Val av marsvin är för att de är ett av de lägst stående djur som kan användas för studier av luftvägsfysiologiska reaktioner. De valda modellerna är etablerade både i våra eget laboratorium och internationellt sedan många år tillbaka. För att minimera djurens lidande används narkos i alla moment då djuret kan uppleva smärta (t.ex. vid luftvägsprovokation eller kirurgi). Om något djur visar tecken på ohälsa såsom andnöd, viktnedgång eller avvikande beteende, kommer det att avlivas.
Förklara valet av art och de relaterade utvecklingsstadierna
De stammar av marsvin som främst kommer att användas är Dunkin-Hartley marsvin och Hartley marsvin. Dessa har i många studier visat sig vara lämpliga för studier av olika slags inflammatoriska och immunologiska luftvägsreaktioner, samt också allergiska och astmaliknande reaktioner. Även andra kommersiellt tillgängliga stammar kan tänkas användas. Dock finns det inga genetiskt modifierade marsvin tillgängliga.
Projekt valt för utvärdering i efterhand (UE)
Projekt valt för UE?
nej
Tidsfrist för UE
Skäl till utvärdering i efterhand
Inbegriper försök i kategorin avsevärd svårhet
Icke-mänskliga primater används
Annat skäl
Förklaring av annat skäl till utvärdering i efterhand
Kompletterande fält
Nationellt fält 1
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 2
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 3
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 4
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 5
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets startdatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets slutdatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets godkännandedatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 1
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 2
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 3
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Länk till tidigare version av PVS som inte finns i EU-kommissionens system