Vitrification of pig embryos for the worldwide dissemination of genetics using embryo technology

VitriPig prosjektet startet 1. april 2023. I fjor hadde vi flere møter med Mattilsynet for å få godkjent en embryoproduksjons- og innsamlingsgruppe i Norsvin slik at vi kunne begynne å bruke den kommersielle ikke-kirurgiske embryooverføringsteknikken på gården. I slutten av 2024 ble det konkludert at vi trengte et eget embryolaboratorium for å fortsette med forskning på embryovitrifisering og -overføring. Laboratoriet ble da etablert og er på plass siden juli 2024. I dette laboratoriet utføres og optimaliseres prosedyrer for in vitro embryoproduksjon og frysing av embryoer. Videre gjennomførte vi i våren 2024 de første ikke-kirurgiske embryooverføringene i Norge med ferske embryoer, og 3 kull med smågriser ble født i juni og august 2024. Dette er de første smågrisene født i Norge etter ikke-kirurgisk embryooverføring. Det ble etablert protokoller og rutiner, og vi fortsatte med vitrifisering av embryoer. Embryooverføring av vitrifiserte embryoer er planlagt for høsten 2024 (Arbeidspakke 1). Siden vi nå har et eget laboratorium på plass, skal vi også begynne å optimalisere fryse- og tineprotokoller i samarbeid med Wageningen Universitet, Nederland (Arbeidspakke 2-3). Den matematiske modelleringen av fryse- og tinekurver startet i 2023. Vi vil studere effekten av å bruke ulike konsentrasjoner av kryobeskyttelsesmidler og eksponeringstider under ulike ekvilibrerings-, fryse- og tiningstrinn. Vi vil også begynne å undersøke in vitro embryokvalitetsparametere som kan brukes i de forskjellige studiene i samarbeid med Høgskolen i Innlandet Hamar (Arbeidspakke 3). I tillegg har vi i samarbeid med NMBU/SEARCH i Sandnes produsert embryoer fra modne eggceller som ble samlet inn fra levende dyr, og vi vil begynne å fryse disse embryoene for å se om embryokvalitet og overlevelse etter frysing er bedre for in vivo modneeggceller (Arbeidspakke 3-5).

As an international pig breeding company, Norsvin is dependent on exporting genetics worldwide. Currently, this is mainly achieved with export of semen doses, but it slows down the customers’ progress by at least 50% compared to export of live animals. However, distribution of genetics through live animals has several challenges, so as a global breeding company we see distribution through embryos as the future solution. We will then obtain a faster increase in genetic gain, higher biosecurity and minimized risk of disease transmission, increased animal welfare and reduced carbon footprint, which all together positively impacts sustainable food production. However, implementation of embryo transfer in pig breeding is still a challenge, among other things due to the large number of embryos required for a successful embryo transfer and synchronization of the recipient sows. The ability to vitrify embryos will solve those challenges and will make it possible for us to distribute genetics through embryos. Therefore, the objective of this project is to establish and optimize pig embryo vitrification protocols that eventually can be used on farm. Within this project we will first gain knowledge about vitrification of embryos to obtain the first live born piglets after non-surgical transfer in Norway. Furthermore, we will optimize freezing and thawing curves by using mathematical modelling for achieving the highest possible embryo survival so that the protocols can be used on farm. In vitro embryo quality parameters will be assessed from the most optimal protocols, followed by an in vivo non-surgical embryo transfer study with vitrified embryos. If results are not promising, changes will be made again with the mathematical modelling. This project will provide us with new expertise, and it will contribute to the final implementation of embryo technology in pig breeding. This will greatly increase the competition advantages of Norsvin as a global pig breeding company.