Kui aastal 1957 toimus esimene külmutatud täkuspermaga seemendus, siis möödus pea kakskümmend aastat, enne kui  1974. aastal sündis Jaapanis esimene embrüosiirdamise teel saadud varss. Sellest ajast alates on muutused hobuste reproduktsiooni valdkonnas olnud tohutult kiired ja murrangulised.

Katsetatud on erinevaid tehnoloogiad munaraku viljastamiseks nii organismisiseselt kui katseklaasis. Teostatud on viljastatud munaraku kasvatamist tehiskeskkonnas, samuti embrüo külmutamist. Kõik selleks, et arendada hobuste sigimistehnoloogiaid nii kvantitatiivsest kui kvalitatiivsest aspektist lähtuvalt. Ka Eestis on ajaga kaasas käidud – esimene hobuse embrüo siirdati aastal 2012 Tähtvere talli seemendus- ja embrüosiirdamiskeskuses.

Vaatamata sellele, et paljud keerukad ja kallid protseduurid Eesti oludesse veel ei sobi, võiksid meie hobuseinimesed teada, millised hobuste sigimisega seotud uuenduslikud tehnoloogiad on tänapäevases teadusmaailmas päevakorral.  Alustan tõlkeartiklite sarja aretajate organisatsiooni SBS (Select Breeders Service)  artiklist, mille autor on dr. Edward L. Squires (Colorado Ülikooli professor).

Kristiina Tõnissoo DVM

Tähtvere talli seemendus- ja embrüosiirdamiskeskus

loomaarst

 

Trendid hobuste kunstlikus viljastamises

Autor: dr. Ed L. Squires

 

Ajast, mil käivitasin abistatud sigimise programmi Colorado Ülikoolis, on möödunud peaaegu 20 aastat. Programmi üheks eesmärgiks oli arendada tolleaegseid tehnikaid hobuste geneetika säilitamiseks. Käesoleva artikli eesmärk ei ole põhjalikult selgitada antud programmi kõiki eesmärke, vaid keskenduda vanadelt märadelt ja täkkudelt varssade saamisele in vitro tehnoloogiate abil (ehk katseklaasis).

Esimene katseklaasis viljastatud hobune oli 1996. aastal sündinud Fire Cracker. Alates sellest ajast on loodud tuhandeid katseklaasi embrüoid, neid siirdatud ning varssu saadud. Seemneraku intratsütoplasmaatiline injektsioon (ICSI) on muutunud kasutatavaks tehnoloogiaks varssade saamiseks viljakusprobleemidega märadelt. See meetod on suurepärane võimalus ka nende täkkude puhul, kellel on madal spermatosoidide arv või kelle külmutatud sperma kättesaadavus on piiratud.

Hetkel pakuvad ICSI protseduuri USAs 4 kommertslaborit ja 2 ülikooli. Nende hulka kuuluvad Equigea (välja kasvanud Peterson Smith Equine Reproduction Center’ist  Ocalas Floridas, SBS Partner Labor), Equine Medical Service Missouris ja In Foal Inc. Californias, EquiEmbryo Texases (Young Ho Choi) ning samuti Colorado Ülikool ja Texas A & M Ülikool. Huvi ICSI tehnoloogia vastu näib USAs olevat suur, kuid sellest hoolimata on ebatõenäoline, et tulevikus luuakse uusi laboreid juurde.

Vajalik algkapital ICSI labori ja laborisisustuse loomiseks võib ulatuda mitmete sadade tuhandete dollariteni, kuid veelgi keerulisem on leida laborisse oskuslikku ICSI tehnikut. Hoolimata sellest, et mitmed tehnikud on kogenud inimeste embrüotega manipuleerijad, siis selleks, et saada heaks ICSI tehnikuks on vaja siiski väga palju harjutada. Tundub, et tegemist on rohkem kunsti kui teadusega. Limiteeritud on ka sobilike kandidaatide arv, kelle peal praktiseerida – sest põhiosa ICSI ja in vitro embrüo tootmise kandidaatidest on viljakusprobleemidega täkud või märad.

Algselt koguti enamik hobuste munarakke hormonaalselt töödeldud märade ovuleerimiseks valmis olevatest küpsetest folliikulitest. Selliselt kogutud munarakku tuli 12 tunni jooksul injekteerida. Enamasti kogutakse ja injekteeritakse küpsed munarakud ühes ja samas asutuses, kuid kui oli soov munarakku transportida, pidi seda hoidma spetsiaalses lahuses ning kasutama vajalikku gaasikeskkonda säilitavat transporditavat inkubaatorit. Tohutu areng munarakkudega manipuleerimises toimus pärast Texase A & M poolt välja töötatud küpsete munarakkude kogumise ja transportimise protseduuride arendust.

Mitteküpsed munarakud taluvad paremini temperatuuri- ja lahusemuutuseid ning transporditakse reeglina toatemperatuuril embrüolahuses. Kui munarakud lõpuks ICSI laborisse jõuavad, kasvatatakse neid CO2 inkubaatoris 24-30 tundi kuni küpsemiseni.

 

OPU ja ICSI tööstus tänapäeval

Väikeste munarakkude aspireerimise (protseduur, mille käigus aspireeritakse nõela abil ultraheli kontrolli all folliikulitest välja follikulaarvedelik, milles üldjuhul on munarakud. Kõik nähtavad folliikulid aspireeritakse tühjaks, kuid saadav munarakkude arv ja munarakkude kvaliteet on indiviiditi erinev – tõlkija märkus) võimalus on tekitanud loomaarstides huvi õppida transvaginaalse ootsüütide kogumise (ovum pickup, OPU) ja ICSI laboritesse transportimise tehnikaid. OPU protseduur vajab minimaalselt instrumente ning hea õpetaja all suudab kogenud ja piisava praktikaga hobugünekoloog OPU tehnika omandada.

Toetudes erinevate ICSI laborite publikatsioonidele, saadakse ühe OPU protseduuri käigus keskmiselt 0.7 – 1.0 embrüot. See number on sarnane traditsioonilise loputusmeetodiga saadud embrüote arvule.  Sellised embrüod võib saata tagasi munarakud kogunud loomaarstile, siirata kandjamärale ICSI asutuses või külmutada. Külmutamise eeliseks on see, et embrüot saab antud juhul sulatada ja siirdada just siis kui leidub sobiv kandjamära.

Mõningaid huvitavid trende in vitro embrüote tootmises võib näha ainukeses suures kommertslikus ICSI keskuses Euroopas – Avantea, Itaalias Cremonas. Nemad tootsid 2016. aastal üle 800 ICSI embrüo. Peaaegu kõik neist olid saadud OPU teel mitteküpsetest munarakkudest. Märadele oli teostatud OPU protseduur Utrechti Ülikoolis ja teisteskipaikades ning munarakud transporditud Itaaliasse Avanteasse.

Mära tuuakse OPU protseduuri teostamiseks kliinikusse iga 2-3 nädala tagant. Üks põhjus, miks Avanteas toodetud embrüote arv on nii suur, peitub selles, et kasvatajad toovad oma mära kliinikusse aastaringselt. Munarakkude kogumine on edukas nii seemendushooaja sees kui ka hooaja väliselt. Väljaspool hooaega toodetud embrüod tuleb loomulikult külmutada, kuni kandjamärad alustavad indlemist. Tiinuseprotsent külmutatud embrüote puhul on 55-60%.

Enne kui otsustada traditsioonilise embrüosiirdamisemeetodi ja OPU/ICSI vahel, tuleb kaaluda mitmeid tegureid. Muuhulgas peab arvesse võtma maksumust, varajast embrüonaalset surma (EED) ja munarakkude arvu, mida on võimalik saada OPU protseduuriga.

 

Maksumus

Traditsiooniline ET protseduur maksab umbes 5000 USD, hinnas sisaldub ka kandjamära rent. See on madalam võrreldes OPU/ICSI protseduuriga. Koos kandjamäraga võib OPU/ICSI maksta 7500-8000 USD suhteliselt viljaka mära puhul ja ca 10,000.00 USD märade puhul, kes vajavad mitut protseduuri. Need on umbkaudsed hinnad ja võivad eri asutuses olla erinevad. Siiski tuleb maksta tavaliselt erinevate protseduuride eest: OPU, küpsemine, ICSI, blastotsüstiks muutumine jne.

 

Varajane embrüonaalne surm (early embryonic death – EED)

Tavalise embrüosiirdamise korral on EED tõenäosus 10%. See on madalam kui OPU/ICSI puhul, kus EED tõenäosus on 20%.

 

Munarakkude arv per protseduur

OPU protseduuri käigus saadavate munarakkude arv sõltub sellest, mitu folliikulit on mära munasarjas aspireerimise hetkel. Tavaliselt saadakse ühest folliikulist 50% munarakke ehk umbes 6-7 ootsüüti ja 0.7-1.0 blastotsüsti per OPU protseduur. Näiteks: Kui kogutakse 6 munarakku OPU abil, küpseb neist 4 ja 25% neist 4st saab blastotsüst. Järelikult 1 blastotsüst per OPU.

Aeg näitab, millises suunas liigub loomaarstide ja -kasvatajate eelistus ning kas kasvatajad hakkavad ka normaalse viljakusega märadel eelistama OPU/ICSI protseduuri embrüote tootmiseks.

This article is reprinted with the permission of Select Breeders Service, Inc. from their website. Select Breeders Services is the worldwide leader in semen freezing, storage and distribution. For more information, visit their website, www.selectbreeders.com.