تكنيك انتقال جنين در گاو

عمل انتقال جنين 1 (ET) براي اولين بار حدود 55 سال پيش با موفقيت بر روي گاو ها انجام گرفت . عمل انتقال جنين صرفاً بر روي گاوهاي ماده صورت مي گيرد. گاو ماده اي كه از او جنين جمع آوري مي شود به عنوان دهنده ي جنين و در اصطلاح donor مي گويند . گروهي از گاوهاي ماده كه جنين ها را مي گيرند به عنوان ماده گاو گيرنده و در اصطلاح reciptent مي گويند .
عمل ET فرايندي است كه طي آن ، جنين ها از شاخ رحم گاوهاي دهنده جنين در مرحله پس از مرولا جمع آوري شده و جهت تكامل مراحل آبستني تا تبديل شدن به يك گوساله كامل در شاخهاي رحم گاوگيرنده جنين ساكن مي شوند . در واقع ، گاوهاي گيرنده جنين نقش دايه را براي فرزندان گاو دهنده ايفا مي كنند . به ازاي هر يك گاو دهنده 18-14 راس گاو گيرنده جنين بايستي در نظر گرفته شود . اصولاً گاو دهنده جنين گاوي است با صفت ژنتيكي برتر و گاو اصيل ولي گاوهاي گيرنده جنين ، گاوهايي با صفت ژنتيكي متوسط يا پايين مي باشند . اگر چه گاوهاي گيرنده از لحاظ فنوتيپي و محيطي ممكن است روي نتاج اثر بگذارند ولي بر ساختار ژنتيكي گوساله ، تاثير نخواهند داشت و از ارزش گوساله براي مقاصد اصلاح نژادي نمي كاهد .
در چه مرحله اي تخمك بارور شده را به عنوان جنين دانسته و بايستي از گاوهاي دهنده جنين جمع آوري نمود ؟
پس از اين كه اووسيت ها شوك حرارتي ديدند ، رشد نموده و لقاح صورت گرفته و 10-9 روز پس از لقاح تخمك بارور شده كه از مرحله مرولا به مرحله بلاستوسيت مي رسد ، بايستي جمع آوري نمود كه اين روزها بر اساس چرخه فحلي ، معادل روزهاي 8-6 چرخه فحلي مي باشد . جنين ها حتماً بايستي در فاصله روزهاي 8-6 سيكل فحلي ، جمع آوري بشوند ، چون اگر تا روز 14 چرخه فحلي طول بكشد ، جنين ها به دلايل زير از بين خواهند رفت :
1- تفريخ نشدن جنين هاي بزرگ و عدم تبديل آنها به گوساله به خاطر انجماد .
2- اثرات تغييرات هورموني رحم در جنين ها ، به دليل توقف طولاني جنين در رحم گاو .
همزمان سازي فحلي 2:
براي اين كه عمل ET با موفقيت بالاتري همراه باشد ، بايستي گاوهاي دهنده و گيرنده هر دو در يك مرحله از سيكل فحلي باشند تا شرايط لازم جهت دادن و گرفتن جنين در آنها فراهم باشد . براي اين منظور عمل همزمان سازي فحلي را انجام مي دهند .
عمل همزمان سازي فحلي با تزريق عضلاني هورمون قابل انجام است. هورمون به كاررفته در اين عمل PGF2a مي باشد كه باعث تحليل رفتن جسم زرد مي گردد . تزريق pgf2aدر 4 روز اول و 3 روز آخر چرخه فحلي موثر نمي باشد . چون در اين روزها جسم زرد در حال تحليل رفتن مي باشد . پس زمان مناسب تزريق هورمون PGF2A بين روزهاي 18-5 چرخه فحلي مي باشد .
سوپر اوولاسيون 3 :
با توجه با اين كه ماده گاو ها در هر بار تخمك ريزي يا اوولاسيون٬ يك اووسيت آزاد مي كند و با توجه به اين دوره آبستني طولاني مدت هم دارد (9 ماه) پس نه تنها سرعت پيشرفت ژنتيكي كند مي شود ، بلكه يك ماده گاو در طول عمر باروري خود فقط چند گوساله توليد خواهد كرد (كه اغلب كمتر از 10 گوساله خواهد بود )لذا با انجام عمل سوپر اوولاسيون و به دنبال آن با انجام عمل ET مي توان اين مسئله را بهبود بخشيد . سوپراوولاسيون فرايندي است كه در آن به جاي اين كه از دام دهنده يك تخمك حاصل بشود ، چندين تخمك حاصل مي شود و مي توان در هر دوره تخمك ريزي ، به جاي يك تخمك 10 تخمك و متوسط 6 تخمك بدست آورد و به تبع آن به جاي يك گوساله ، متوسط 6 گوساله در يك دوره آبستني حاصل نمود . عمل سوپراوولاسيون نيز همانند همزمان سازي فحلي با تزريق عضلاني هورمون قابل انجام است . با اين تفاوت كه عمل همزمان سازي فحلي بين هر دو دام دهنده و گيرنده جنين صورت مي گيرد ولي عمل سوپراوولاسيون فقط در دام دهنده جنين بايد انجام بشود . هورمونهاي به كار رفته دراين عمل ، هورمون هاي FSH و هورمون هاي PMSG (هورمونهاي گنادوتروپين سرم ماديان أبستن ) و هورمون HAP (عصاره هيپوفيز پيشين اسب )مي باشد .
از بين اين هورمون ها ، هورمون FSH كاربرد بيشتري دارد ، در صورتي كه هورمون pmsg هورمون قوي تري است و يك بار تزريق PSMG با تزريق FSH برابري مي كند . چون نيم عمر PMSG به مراتب بيشتر از نيم عمر FSH مي باشد و نيم عمر FSH پايين است ، به اين خاطر آن را به مدت 4 روز متوالي و هر روز در دووعده صبح و عصر تزريق مي كنند كه در كل بايستي به ميزان 28 ميلي گرم FSH تزريق بشود . تا عمل سوپر اوولاسيون انجام گيرد . پس همچنان كه در روش تلقيح مصنوعي4 AL)) يك گاو نر اصيل (مثلاً 3 ساله ) مي تواند پدر يك ميليون گوساله باشد در عمل (ET) نيز با فرآيند سوپر اوولاسيون يك ماده گاو اصيل مي تواند تعداد زيادي گوساله (فقط در يك دوره آبستني )بشود .
شستشوي جنين5 :
پس از اينكه عمل همزمان سازي فعلي و سوپر اوولاسيون صورت گرفت و تخمك ها به شكل جنين درآمدند بايستي طي عمل شستشوي جنين ها جمع آوري شوند . براي انجام عمل شستشوي جنين از ماده شوينده مخصوص كه معمولاً حاوي محلول نمكي بافر فسفات +4 درصد آلبومن سرم گاوي است استفاده مي شود . براي انجام عمل شستشو از يك سوند يا كاتتركه به نام سوند فولي معروف است استفاده مي شود . اين سوند را اول بايستي ضد عفوني كرده سپس به شاخ رحم گاو دهنده جنين وارد نموده و عمل عمل شستشوي را انجام داد .
سوند فولي داراري 3 كانال مي باشد. كانال اول مخصوص دميدن هوا است تا قسمت بادكنكي كه در انتهاي اين كانال است متورم شده و باد شود تا هم باعث تثبيت سوند فولي در شاخ رحم شده و هم مانع بازگشت مايع شستشوي جنين از طرف شاخ رحم به بدنه رحم بشود . كانال دوم مخصوص ارسال ماده شوينده مذكور به طرف شاخ رحم است . كانال سوم مخصوص خروج جنين ها به همراه ماده شوينده مي باشد كه به داخل لوله آزمايش يا محيط كشت كه حاوي (محلول نمكي با فرفسفات +4 درصد آلبومن سرم گاوي ) مي باشد ريخته مي شود . چون غلظت جنين ها بالاتر از غلظت محيط كشت مي باشد ، جنين ها در عرض 2 دقيقه در ته ظرف ته نشين شده و بايستي حدود 10 دقيقه محيط كشت حاوي جنين را در جاي ثابت و بدون حركت نگهداري نمود . سپس جنين ها را در زير ميكروسكوپ مورد بررسي قرار داده و آنها را ارزيابي كرده و سپس درجه بندي مي كنند كه از جنين درجه 1 (عالي )تا جنين فاسد يا مرده طبقه بندي مي شوند . جنينهاي درجه 1 را مي توان منجمد كرده و براي مصارف دوره هاي بعدي نگهداري نمود ولي جنين هاي درجه 2 يا درجه 3 را مي توان همان روز جنين گيري به گاوهاي گيرنده انتقال داد.
انجماد جنين6:
اگر قرار است جنين ها در همان روز جمع آوري شده به گاوهاي گيرنده انتقال يابند كافي است براي چند ساعت در محيط كشت تازه و سترون كه دماي آن محيط كشت هم معادل دماي بدن گاو است نگهداري بشود . ولي اگر بخواهيم جنين ها را براي مدت طولاني نگهداري كنيم بايستي حتماً آنها را منجمد كرده و محافظت نمائيم مثل روش AL كه اسپرم گاو نر اصيل را به صورت منجمد نگهداري مي كنند . ولي جنين ها در برابر عمل انجماد سازي و سپس ذوب كردن يخ شان جهت مصرف بسيار حساس تر از اسپرم مي باشند .
هر جنين اغلب در يك استرا 7به حجم 25% سي سي نگهداري مي شود . ماده محافظت جنين ها ، گليسرول و اتيلن گليسرول مي باشد كه اخيراً استفاده از اتيلن گليسرول نتايج بهتري را نشان داده است . سپس توسط دستگاه هاي اتوماتيك دماي استراها را به دماي ازت مايع (196- درجه سانتي گراد ) مي رسانند. براي ذوب كردن يخ جنين هاي منجمد شده نيز جهت مصرف براي انتقال به گاوهاي گيرنده با قرار دادن استرا در حمام آب گرم با دماي 37 درجه سانتي گراد يخ ذوب شده و جنين ها براي انتقال آماده مي شوند . وقتي از جنين هاي منجمد شده اي كه بعد ها ذوب مي شوند براي انجام عمل ETاستفاده شود ميزان آبستني نسبت به زماني كه از جنين تازه استفاده مي شود ٬ 10 درصد كم مي گردد .
روش هاي انجام عمل ET :
در روش جراحي قديمي ، ماده گاوها را تحت بي حسي عمومي قرار داده ، به پشت خوابانيده و شكافي بين پستان و ناف گاو ايجاد كرده رحم را جلوكشيده ، و عمل جمع آوري يا انتقال جنين صورت مي گيرد ولي در روش جراحي جديد ، بي حسي موضعي صورت گرفته و در پهلوي گاو شكاف ايجاد كرده و رحم را جلوكشيده و با پيپت نازك مثل پيپت در عمل AL ، جنين ها را از شاخ رحم جمع آوري يا انتقال مي دهند .
هدف از انجام عمل ET :
1- افزايش تعداد نتاج از گاوهاي ماده با صفات ژنتيكي برتر (بدين شكل كه با انجام عمل ET مي توانيم تعداد گوساله هاي گرفته شده از يك گاو اصيل و با ارزش را تا چندين برابر افزايش دهيم .)
2- سهولت در امر صادرات و واردات (همچنانكه در عمل AL )كه در آن به جاي نقل و انتقال گاو نر اصيل اسپرم منجمد گاو نر اصيل بين كشورها مبادله مي شود . در عمل ET نيز به جاي نقل و انتقال گاو ماده اصيل ، جنين منجمد شده آن بين كشورها مبادله مي شود.
3- انجام عمل دو قلو زايي در ماده گاوها (هر چند ممكن است 15-12 درصد نتاج فري مارتين باشند .)
4- كنترل بيماري هم در دهنده ها وهم در گيرنده ها و هم در جنين هاي حاصله .
5- نگهداري جنين هاي بدست آمده از گاوهاي دهنده جنين به مدت طولاني به خاطر قابليت انجماد جنين ها.
بهترين كاربردهاي مورد استفاده جنين :
1- انجام آزمايش بر روي جنين ها : جهت پي بردن به صفات نا مطلوب به عنوان مثال مطالعه و بررسي صفت نامطلوب سم قاطري يا سم بدون شكاف .اگر پدري ناقل ژن اين صفت باشد ، نتاج حاصل از آن ، اگر به شكل جنين به گاوهاي گيرنده منتقل شود، با مطالعه جنينها در 2 ماهگي مي توانيم به اين صفت نامطلوب و امثال آن پي ببريم .
2- بكارگيري ماده گاوهاي اصيل در توليد گوساله هاي نر ممتاز :
در حالت طبيعي براي اين كه 100 گوساله نر اصيل به منظور تحقيقات اصلاح نژادي داشته باشيم ، بايستي 300 ماده گاو براي توليد اينها داشته باشيم چون احتمال دارد كه الف) همه ماده گاوها آبستن نشوند ب ) نيمي از نتاج حاصل ، گوساله هاي ماده باشند ج ) اگر گوساله هاي نر هم توليد بشوند ، گوساله هاي نر حاصله يا تلف بشوند يا ممتاز جهت انجام عمل اصلاح نژادي نباشند . پس با انجام عمل سوپر اوولاسيون و متعاقب آن عمل ET مي توانيم فقط با نگهداري 150 ماده گاو اصيل به 100 گوساله نر اصيل برسيم چون حداقل يكي از جنين هاي گاو سوپراووله جنين نر خواهد بود .
3- انتقال وسيع و نامحدود ژن:
روش ET با در دسترس داشتن جنين مي توان ژن را از يك نژاد به نژاد ديگر مهاجرت داد مثل مهاجرت ژن از نژاد گاو اصيل (مانند هلشتاين ) به نژاد گاو بومي .به طور كلي گاوداراني كه تمايل دارند دختران بيشتري از گاو پر توليد و مورد علاقه خود داشته باشند به اين كار اقدام مي كنند ونيز در صورتي كه نياز به گوساله نر اصلاح نژادي والدين با كيفيت بالا داشته باشند از اين روش استفاده مي كنند .

منبع: دانشكده دامپزشكي فردوسی مشهد