Development of technical and chemical supplementation for pig embryo transfer at a commercial scale

Å ta i bruk embryoteknologi som avlstiltak på gris er av interesse, men det er en utfordring å samle eggceller eller embryoer fra levende purker uten kirurgiske inngrep. Dette prosjektet har sett på utvikling av utstyr og metoder for å gjøre dette mulig. Nye og forbedrede versjoner av katetrene produsert på NTNU er fortløpende blitt prøvd ut først på slakteorganer og dernest på levende purker på SEARCH. I tillegg er versjoner prøvd ut ved et universitet i Edmonton i Canada. Viktige delmål som er blitt nådd er at katetrene kan brukes på noe eldre ungpurker, og at selve skylleteknikken er vesentlig effektivisert. Viktige tilleggsutfordringer består i fintilpasning av tidspunktene både for inseminasjon og skylling i forhold til ovulasjon. Vi har også fått hjelp fra vår nærings-PhD-stipendiat med å påvise embryoer som er blitt skylt ut, og kontrollere kvaliteten på dem. Det pågår en prosess for å søke om patent på den nyutviklede katetertypen. Når det gjelder ovum pickup, er en stipendiat ved SEARCH i gang med å teste ut instrumentering og protokoll for håndtering av purkene og kontroll av uthentede oocyter. Vår PhD-stipendiat har også bidratt her når det gjelder farging og kontroll av oocytene, kunnskap om medier for videre in vitro fertilisering og embryokultur med plan om overføring til mottakerpurker i nær framtid. Prøver av follikkelvæske ble sendt til avdelingen for Toxicology and Drug Metabolism ved Universitetet i København for steroidanalyse. Analysene viste raseforskjeller i forholdet mellom androgener og østrogener. Det er mulig at dette kan knyttes til eggcellenes/embryoenes utviklingspotensiale. Å forstå den grunnleggende oocyt- og embryoutviklingen kan hjelpe oss med å øke embryoproduksjonen i laboratoriet ved for eksempel å supplere medium med visse steroidhormoner.

Vi er veldig nær optimaliserte protokoller for skylling av befruktede egg fra levende svin, og i tillegg er det gjort framskritt når det gjelder å hente ut ubefruktede egg fra levende svin. For begge disse typer biologisk materiale har vi landet på en versjon av oppbevarings- og kulturmedium som fungerer for overlevelse og videre utvikling i laboratoriet. Produksjon/kombinasjon av egnede katetertyper er en prosess som fortsetter med mål om kommersiell produksjon, og det er søkt patent på dette. Forhold rundt nødvendige dimensjoner, materialstyrke, skyllevolumer, trykk- og vakuumforhold for å hente ut nær 100% av eggene er i stor grad oppklart og inngår i protokollene som brukes. Håndtering av dyrene med tanke på velferd (minimalt ubehag) før, under og etter prosedyren har hele tida vært i fokus.

Embryo technology in pigs will decrease pig health and animal welfare challenges connected to live animal export with long transportation times. It also has the potential to accelerate the genetic progress and decrease the amount of feed needed to produce pork worldwide. Alternative pathways towards embryo transfer from live intact pigs without surgical procedures is the overall aim of the project. Combination of methods, instruments and equipment from human medicine with further development of embryo catheters from veterinary medicine is thought to bring progress in embryo collection in pigs. An alternative method is to collect mature oocytes ("ovum pickup") via minimal invasive techniques from sedated animals, resembling human IVF techniques. This will result in a need for improved protocols for in vitro fertilization with better survival of embryos. For in vitro maturation and fertilization, culture media need optimization especially towards standardization, without addition of biological fluids collected from sources that may be a biorisk. Many current in vitro protocols include addition of such fluids and our aim is to investigate the effect of adding such fluids on maturation and early embryo development and survival.