ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ЭМБРИОНОВ

Под трансплантацией эмбрионов (зародышей) понимают процесс извле­чения их из матки животных — доноров и перенос в матку животным-реципиентам.

Краткая история и значение метода

Впервые в истории биологии анг­личанину Вальтеру Хипу в 1891 г. удалось получить беременность после пересадки 2 эмбрионов от крольчихи ангорской породы крольчихе породы бельгийский чемпион.

В нашей стране много работали по пересадке эмбрионов животных в 40-50-х годах: А.И. Лопырин — на овцах, И.И. Соколовская — на кроликах. В 1950 г. нашему соотечественнику профессору Квасницкому А.В. впервые в мировой практике удалась пересадка эмбриона свинье.

История трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота начинается с 1951 г., когда О. Уиллем (США) пересадил хирургическим путем яйцеклет­ку от одной телки другой и получил живого теленка. В 1964 г. в США родил­ся первый теленок после нехирургической пересадки. Это ознаменовало но­вый поворот в развитии дальнейшей работы по трансплантации эмбрионов, бескровный метод значительно упростил и удешевил получение трансплан­тантов и позволил перейти к практическому его использованию в животно­водстве наравне с искусственным осеменением.

В нашей стране первого теленка от хирургической пересадки эмбриона получил И.Н. Григорьев в 1977 г., а от нехирургической — Н.И. Сергеев в 1978 г.

Современный этап биотехнологии связан с открытием основных за­кономерностей в процессах жизнедеятельности организмов на молекулярном уровне. Важную роль в этом сыграли работы Д. Уотсона и Ф. Крика (1955) и М. Ниренберга (1963), которыми было расшифровано строение ДНК и от­крыт универсальный механизм синтеза белка, заложенный в генетическом коде.

Мы теперь знаем, что все наследственные свойства организмов закоди­рованы в длинных цепочках ДНК — дезоксирибонуклеиновой кислоты. У че­ловека, например, длина обеих цепей ДНК, содержащихся в одном спермато­зоиде или ядре яйцеклетки, около 180 см. Эта двойная нить на протяжении своего существования подвергается непрерывным воздействиям, ведь она окружена молекулами, находящимися в состоянии непрерывного теплового движения. Есть в клетке и химически активные молекулы — свободные ради­калы и многие другие, также способные нарушать первичную структуру це­пей ДНК. Не следует забывать и о квантах вездесущей радиации.

Практическое значение метода трансплантации эмбрионов началось в 70-е годы прошлого столетия. В ряде стран Западной Европы и на Американ­ском континенте. Несмотря на то, что техника эмбриопересадок была не­безопасной для здоровья животных и весьма дорогостоящей, фермеры охот­но соглашались на их проведение, так как видели огромные потенциальные возможности, заложенные в этом методе. Наибольший размах эта работа по­лучила в США, Канаде, Дании, ФРГ, Великобритании, Франции. Стреми­тельный прогресс в этой области можно проследить на примере США и Ка­нады, где в 1979 г. было получено 15 тыс., в 1986- 50 тыс. телят и в 1990 г. -500 тыс. телят.

Первой европейской страной, занимающейся трансплантацией эмбрио­нов крупного рогатого скота на торговой основе стала Дания, где эта работа проводится с 1982 г. В том же году был разработан метод глубокого замора­живания эмбрионов.

Выживаемость эмбрионов после замораживания и оттаивания составля­ла 85-90 %, а оплодотворяемость — 50-60 %, то есть такая же, как при транс­плантации свежих эмбрионов.

В нашей стране эта работа была развернута в 1984 г. Для ее проведения было создано 30 центров по пересадке эмбрионов. В 1987 г. было сделано около 2000 эмбриопересадок.

Последовавшие затем годы перестройки, сопровождавшиеся разруши­тельными тенденциями в экономике, привели, в числе прочего, к свертыва­нию работ по трансплантации эмбрионов, резкому сокращению производст­венной базы для их проведения.

Трансплантация эмбрионов позволяет значительно увеличить число по­томков от лучших коров и создать наиболее однородное, однотипное стадо высокопродуктивных животных в более короткий срок. Так, от одной коровы за жизнь можно получить 10-12 телят, в среднем 3-5. А от одного донора можно получать эмбрионы 4-5 раз в год, поэтому реальная возможность по­лучать по 20-25 телят. В США от одной коровы получили 136 телят за год. Таким образом, используя для получения эмбрионов 20 коров в течение од­ного года можно создать стадо в 200 коров. Естественным путем можно по­лучить не более 10 телочек и 10 бычков.

Особое значение метод пересадки эмбрионов имеет для получения вы­дающихся по племенной ценности производителей, так как увеличивается возможность отбора быков от матерей с рекордной молочной продуктивно­стью. В США и Канаде более 70 % быков-производителей, работающих на станциях искусственного осеменения, получены таким методом.

Полученные в результате заказных спариваний телочки — трансплан­танты являются хорошим селекционным материалом для выбора среди них рекордисток нового поколения и использования их в качестве матерей быков.

Пересадка эмбрионов значительно увеличивает эффективность селек­ционной работы. Так как при естественном или искусственном осеменении теленок наследует лишь часть полезных свойств и признаков быка и при­обретает многие наследуемые черты коровы. А при пересадке оплодотво­ренных яйцеклеток коровам — «инкубаторам» их влияние на потомство сво­дится практически к нулю.

Метод трансплантации эмбрионов имеет огромную ценность для уско­рения создания определенных семейств, линий и типов животных в обычных стадах, распространения в природе мутантных генов (например, устойчи­вость к какому-либо заболеванию) или, напротив, выявления носителей ре­цессивных генов и своевременного выбраковывания таких животных из ста­да.

При выведении новых пород или улучшении существующих практику­ется международный обмен животными. В 1974 г. в США было организовано Международное общество по трансплантации эмбрионов (МОТЭ). Обмен эм­брионами удешевляет и упрощает проблему транспортировки животных. В этом случае почти полностью отпадает необходимость сложных карантин­ных ветеринарных требований, так как эмбрионы практически свободны от бактерий и грибов вследствие многократной процедуры промывания в сте­рильных средах, обогащенных антибиотиками, трансплантация эмбрионов является высокоэффективным методом акклиматизации импортируемых жи­вотных.

Большое значение имеет этот метод для оздоровления стад молочного скота от заболеваний лейкозом, болезни Ауески, инфекционного ринотрахеита, вирусной диареи крупного рогатого скота, так как вирусы этих болезней не передаются через эмбрион.

Трансплантация эмбрионов является единственным возможным спосо­бом получения потомства от ценных в племенном отношении коров, утра­тивших способность к размножению в результате болезни, несчастного слу­чая или по возрасту.

Удивительные перспективы, которые открывает метод пересадки эм­брионов в разведении животных, стали реальностью в результате таких вы­дающихся открытий как методы суперовуляции, стимуляции и синхрониза­ции охоты, нехирургической пересадки эмбрионов и др.