Transferul embrionar este un termen comun pentru tehnologiile utilizate pentru transplantul de embrioni din uterul unui corp de sex feminin în altul. Această tehnologie este folosită în principal la bovine, dar este foarte bine aplicabilă la porci - în viitor, probabil, aplicarea acestei tehnologii va avea o scară mai largă.
SL Terlow și JR Dobrinsky, Centrul Internațional de Biotehnologie "Minitube", Horeb, Wisconsin, Statele Unite ale Americii
Ce este transplantul de embrioni?
Cum este ET la porci?
Metoda standard a transplantului de embrioni la scroafe, așa cum sa practicat de mult timp prin laparotomie ventrală de-a lungul liniei mediane.
Transplantul embrionar comercial a reprezentat o practică alternativă în creșterea animalelor timp de mulți ani. La bovine, tractul reproductiv și mărimea animalului permite palparea rectală a tractului genital, ceea ce face posibilă non-chirurgicale rectal-vaginal depunerea ulterioară transcervical a embrionului in ipsilateral (partea ovulație) a cornului uterin. La porcine, datorită dimensiunii lor mai mici, conduită limitată sau interzisă non-chirurgicale-rectal vaginale embrioni de depunere transcervical. În plus, porcul este un animal prolific cu coarne lungi tipice ale uterului, ceea ce este necesar pentru a transporta un așternut sau un așternut de porci în timpul sarcinii. Pentru porci se caracterizează prin prezența unor astfel de coarne uterine lungi si colul uterin, situat intr-o „rotire“, care împiedică non-chirurgicale de colectare a embrionilor transcervical și depunerea. Astfel, medicii veterinari și oamenii de știință au folosit mult timp laparotomie linia mediană ventrală pe pentru recuperarea și transferul de embrioni în corpul de porc al destinatarului.
Nu este ET prea roșu pentru porci?
Pentru o lungă perioadă de timp, embrionii au fost transplantate la scroafe prin intermediul laparotomiei ventrale de-a lungul liniei medii.
Porcii aparțin speciilor care dau naștere la gunoi. În plus, spre deosebire de bovine, în cazul în care ET este de asemenea utilizat pe scară largă, porcii au o perioadă de pubertate relativ timpurie și o perioadă scurtă de sarcină. Astfel, alegerea agresivă atunci când porcii sunt împerecheați când inseminarea artificială (AI) este produsă, permite deja progresul genetic fără a fi nevoie de ET.
În acest caz, ce factori motivează producătorii de porcine să continue să pună în aplicare diferite metode de transplant de embrioni? Iată câteva dintre ele:
Doar 50% din materialul genetic poate fi schimbat într-o singură generație prin inseminare artificială, în timp ce 100% din materialul genetic sau un genom complet nou poate fi injectat cu embrionul.
Producția de porci continuă să se extindă în întreaga lume și se caracterizează prin apariția unor companii care lucrează la nivel internațional și care vor putea beneficia de opțiuni de transplant de embrioni eficiente din punct de vedere al costurilor, în loc să vândă animale vii. De asemenea, va permite întreprinderilor mai mici să devină mai competitive prin vânzarea probelor genetice unice sub formă de probe conservate / embrioni transplantabili.
Reducerea riscurilor pentru sănătate
Transplantul de embrioni poate fi folosit pentru a depăși problemele de sănătate la porcine. Embrionii pot fi îndepărtate de la scroafe cu boli precum pseudorabic sau sindromului respirator și reproductiv la porcine (PRRS), care apoi sunt „spălate“ și transmise destinatarului fără bolile identificate pentru a asigura efectivele de păsări sănătoase. Această caracteristică unică a ET poate fi utilizată pentru a minimiza sau a elimina riscul de a dezvolta o boală între efective și a obține progresul genetic dorit. Această utilizare a ET a fost numită "salvare genetică".
Folosirea altor biotehnologii, cum ar fi clonarea embrionilor și crioconservarea, necesită efectuarea de ET pentru reproducerea de descendenți vii.
Organele de porc sunt cele mai compatibile cu omul din cauza asemănării în anatomie, fiziologie și mărime. Din punct de vedere al eticii, aplicarea lor este mai puțin controversată decât utilizarea organelor primate. În ultimul deceniu, numărul pacienților care așteaptă transplantul de organe în Statele Unite sa triplat. Departamentul de Sănătate al SUA și Serviciul de Protecție a Programului de Donație Umană au mai mult de 50.000 de cereri de transplant de organe. Procedura de transplantare a embrionilor este un pas important în dezvoltarea și producția porcilor modificați genetic a căror organe sunt potrivite pentru transplantul uman. În plus, porcul a fost recunoscut ca un animal mai potrivit pentru modelarea experimentală a bolilor umane. Doar 8% din studiile efectuate în SUA la rozătoare sau alte modele standard, pentru a reproduce boli umane si au ajuns la studiile clinice, de fapt, a condus la crearea produsului finit pentru tratamentul oamenilor. Fiziologia unica si anatomia porcilor face mai potrivite pentru modelarea bolilor umane, iar porcul este utilizat în mod activ pentru manipulare genetică și este un model experimental pentru a reproduce boli cum ar fi ateroscleroza, diabetul, fibroza chistică, distrofia musculară, cancer si alte boli grave.
Care este baza?
Mai jos este o listă a factorilor tehnici care vor fi folosiți la integrarea ET cu operația efectuată de porc.
Reglarea ciclului estros
Pentru a asigura succesul procesului de ET-femei donatori și beneficiari trebuie să fie sincronizate (pentru transplantare embrioni proaspeți), astfel încât perioada de calduri la primitori trebuie să aibă loc la aproximativ în același timp cu cea a donatorului.
Deși porcul în timpul „ovulației“ implicat 10 la 25 de oua (cu ciclul estral), donatorul poate fi stimulată hormonally să producă ouă mai fertilizate, ceea ce face donatorul mai productiv, deoarece procesul de ET implica eliminarea embrionilor la femele donatoare. Cu toate acestea, super-ovulația nu este necesară pentru un ET cu succes.
Identificarea vânătorii sexuale
Metodele fiabile și coerente de detectare și înregistrare a estrului ar trebui utilizate atât pentru donatori, cât și pentru destinatari, astfel încât beneficiarii să poată fi coordonați cu precizie cu donatorii individuali și embrionii lor.
La cele mai multe specii, ET, de regulă, este combinată cu inseminarea artificială (IE), deoarece producătorii doresc să folosească încrucișarea femelelor de rasă completă a donatorilor cu masculi de rasă pură.
Revitalizarea și transplantul de embrioni
Această tehnologie se dezvoltă rapid, însă sunt evaluate mai multe metode chirurgicale, combinate și non-chirurgicale pentru a determina cel mai eficient și mai adecvat porc. În prezent, recuperarea chirurgicală și transplantul dau cele mai stabile rezultate.
Donatorii și beneficiarii
Embrionii proveniți de la femele donatoare trebuie transplantate la destinatari. Donatorii pot fi atât pe linii materne cât și paterne, dar liniile materne sunt preferate pentru destinatari. Donatorii și beneficiarii pot fi fie oreion, fie scroafe, în timp ce la porci este mult mai convenabil să se efectueze manipulări chirurgicale.
Prelucrarea și examinarea embrionilor
Rezultatele acceptabile ale ET pot fi obținute numai atunci când embrionii sunt pregătiți corespunzător pentru transplant. Personalul instruit utilizează instrumente sterile și medii destinate creșterii și procesării embrionilor din momentul recuperării până la transplant în condiții controlate.
Embrionii trebuie să fie corect identificați și pregătiți pentru a fi expediate la locația destinatarului. Transportul poate include transferul, transportul sau zborul de la un loc la altul. Embrionii pot fi crescuți timp de 72 de ore cu rezultate finale mai mici.
Transplantul non-chirurgical este o tehnologie relativ nouă dezvoltată de cercetătorii de la Universitatea din Murcia
După recuperare, embrionii pot fi cultivați în timpul transportului, mai ales dacă ET trebuie să apară în decurs de 24 de ore de la recuperare. Au fost dezvoltate metode alternative pentru conservarea embrionilor, inclusiv depozitarea embrionilor până la 48-72 ore la temperaturi scăzute și vitrificarea embrionilor pentru crioconservare pe termen lung. Spre deosebire de metodele convenționale de conservare a culturii embrionare, în viitor vor fi aceste tehnologii care vor juca un rol important în implementarea programului de aprovizionare pentru transplantul de embrioni la nivel mondial.
Care este viitorul?
În prezent, rezultatele tipice sunt realizarea sarcinii și a fătării în 85% din transplanturile embrionare, iar supraviețuirea embrionară (luând în considerare sarcina beneficiarilor) este de 50-55%. Combinația acestor indicatori sugerează că transplantul de embrioni la 50% din cazuri va duce la nașterea purceilor. Rezultatele depind de cauza ET. Utilizarea ET pentru salvarea genotipurilor de la donatorii a căror sănătate este în pericol poate fi mai puțin eficientă decât utilizarea ET pentru transferul de material genetic la efectivele sănătoase (vezi tabelul 1). Durata timpului de cultivare poate afecta rezultatele transplantului internațional. Transplantul de embrioni de porc, care a fost aplicat cu succes în diferite domenii ale producției de porcine, arată că această procedură fiabilă merită luată în considerare. Conform datelor noastre experimentale, un risc mai mare de scădere a eficacității este asociat cu donatorii și calitatea embrionilor în salvarea genetică. Implementarea practică a transplantului de embrioni necesită instalații speciale, echipamente și o echipă calificată de chirurgi.
Este posibil să se efectueze o metodă non-chirurgicală?
Cu toate acestea, în viitoarea producție de porc, procedura de transplantare a embrionilor va deveni rutină, este doar o chestiune de timp. Multe forțe ale pieței mondiale și descoperiri tehnologice contribuie la acest fapt inevitabil. Acest moment interesant este o oportunitate de a participa la această inițiativă în domeniul eforturilor complexe în curs de desfășurare, destinate atât cercetării, cât și descoperirii de noi oportunități pentru producători.