لماذا تحتاج مصر لتقنية نقل الأجنة في التحسين الوراثي لحيوانات المزارع؟
إعداد الدكتور هاني حسن مدير معهد التناسليات الحيوانية
والدكتور مجدي رمضان الاستاذ في معهد بحوث التناسليات الحيوانية
نقل الأجنة من القضايا الهامة جدا في مجال النهوض بالثورة الحيوانية وتحسين حالتها في مصر بما يحقق طفرة في النهوض بهذا القطاع الحيوي الهام وهو ما يجب أن نلقي الضوء بمزيد من التفاصيل عن هذا الموضوع الهام في مصر…
ما معنى نقل الأجنة؟
-نقل الأجنة هو عملية التي يتم من خلالها جمع (إخراج) الاجنة من الجهاز التناسلي للأنثى المانحة ونقله إلى أنثى أخرى أو أكثر ( الام المستقبلة) لإكمال فترة الحمل.
– يمكن أيضًا إنتاج الأجنة في المختبر عبر تقنيات مثل الإخصاب في المختبر .
فن نقل الأجنة البقري هو علم متغير باستمرار يتضمن ثلاثة أحداث رئيسية.
ويبدأ بالاختيار والتبويض المتعدد (الفائق) والتلقيح الاصطناعي للحيوان المعطي بعد ذلك ، يتم استرداد الأجنة من الام المعطية إما من خلال الوسائل الجراحية أو غير الجراحية ، وتقييمها ، ثم تجميدها أو نقلها طازجة. وأخيرًا ، تتم مزامنة الحيوانات المستقبلة وتتلقى الأجنة من خلال التقنيات الجراحية أو غير الجراحية.
مزايا استخدام نقل اجنة:
- 1. تقليديا الأبقار تنتج عجل واحد فقط في السنة بينما يسمح نقل اجنة بإنتاج العديد من النسل في غضون عام واحد من بقرة واحدة.
- يمكن أن يزيد نقل اجنة من الإمكانات الوراثية للقطيع في فترة زمنية قصيرة نسبيًا.
3- زيادة فعاليةٌ الانتخاب وعمليات التحسين الوراثي
4.نقل اجنة يمكن أن يزيد إنتاج اللبن في قطعان الألبان.
5- يمكن لـنقل الأجنة زيادة أوزان الفطام في قطعان الأبقار المنتجة للحوم.
6- يسمح نقل الأجنة للمنتجين الآخرين بالاستفادة من علم الوراثة الفائق لأنه يمكن شحن الأجنة المجمدة في أي مكان تقريبًا وعبر الحدود.
7-يحافظ نقل اجنة على الوراثة الفائقة للأجيال القادمة و النشر الفعال للمادة الوراثية .
8- نقل الأجنة يزيل أيضًا الإجهاد الناتج عن الولادة على حيوان مرغوب فيه ، وبالتالي يزيد من عمره التناسلي.
9- السيطرة على الامراض من الفوائد الأخرى لنقل الأجنة.
- تطوير تقنيات بيولوجية حديثة ( الاستنساخ- تجنيس الاجنة-انتاج حيوانات معدلة وراثبا- تجميد الاجنة) .
مساؤي نقل الأجن
- زيادة النفقات وارتفاع تكاليف انتاج العجول.
- يتطلب مستوى عالي من المهارة العالية في استخلاص و نقل الأجنة.
- زيادة احتمالية انتشار أمراض معينة.
- ليست كل الامهات المانحة تستجيب بشكل إيجابي لتوحيد الشياع و التبويض المتعدد.
أهداف نقل الأجنة :
1- يمكن مضاعفة كثافة الانتقاء لدى الإناث في قطعان النخبة ، وبالتالي زيادة إمكانية إنتاج العجول والعجلات عالية الانتاج.
2- الحصول على أكبر عدد ممكن من الأجنة المتفوقة وراثيا في الحد الأدنى من الوقت.
الطرق المتبعة لنقل الاجنة:
هناك إجراءان متاحان حاليًا لإنتاج الأجنة من الإناث المانحة:
1) الإباضة الفائقة للامهات المعطية، يليها التلقيح الاصطناعي ثم تنظيف الرحم لجمع الأجنة ونقلها الي الامهات المستقبلة.
2) الإخصاب في المختبر (الاخصاب المعملي) يتكون من استعادة البويضات من مبيض الأنثى ثم نضجها وتخصيبها خارج الجسم حتى تصبح جاهزة للزرع في الإناث الحاضنة.
خطوات نقل اجنة في الحقل
1-برامج توحيد الشياع والتبويض المتعدد
- الإفراط في التلقيح وتلقيح الأنثى المعطية
- جمع الأجنة من الامهات المعطية و تقييمها
- نقل الاجنة للامهات المستقبلة
- تجميد الأجنة.
نقل الأجنة في الأبقار
– إن القدرة الإنجابية لكل عجل طبيعي حديث الولادة هائلة. هناك ما يقدر بـ 150.000 “بويضة” أو بويضات محتملة في الإناث ومليارات لا تحصى من الحيوانات المنوية التي ينتجها كل ذكر.
– من خلال التكاثر الطبيعي ، لا يمكن تحقيق سوى جزء ضئيل من القدرة التناسلية للفرد المتميز.
– سوف يرعى ثور القطيع المتوسط من 15 إلى 50 عجولًا في السنة وسيحصل البقرة العادية على عجل واحد في السنة.
– مع التلقيح الاصطناعي ، من الممكن استغلال الأعداد الهائلة من الحيوانات المنوية التي ينتجها الثور المتفوق وراثيا.
– ومع ذلك ، فإن الإمكانات الإنجابية للإناث لم تستخدم إلى حد كبير حيث تنتج البقرة ما معدله ثمانية إلى عشرة عجول طوال حياتها في إطار برامج الإدارة العادية.
– مثلما فعل التلقيح الاصطناعي للثور ، فإن نقل الأجنة هو تقنية يمكن أن تزيد بشكل كبير من عدد النسل الذي يمكن أن تنتجه بقرة مهمة وراثيا.
– من المحتمل أن يحمل كل من هؤلاء النسل السمات المتفوقة للأم ، مثل زيادة الوزن الزائد ، أو زيادة الحجم ، أو حتى زيادة إنتاج الحليب.
اختيار الام المعطية
- اختيار بقرة مانحة مناسبة هو امر ضروري لنجاح برنامج نقل الأجنة يمكن اختيار بقرة مانحة محتملة بناءً على المعايير التالية:
أساسيات اختيار البقرة المانحة:
تمتلك صفات متفوقة مرغوبة في القطيع حيث يجب أن نتذكر أن نقل خصائص البقرة المانحة هو أحد الأهداف الرئيسية لـ نقل اجنة.
1.تتميز بإنتاج عالي من اللبن.
- تتميز بارتفاع معدل النمو ولكن ليس السمنة.
- يجب ألا يقل عمرها عن 15 شهرًا.
- تتميز بالقدرة التناسلية القصوى و انتظام دورة الشبق
- مناظمة في الولادات بحيث تلد بفواصل 365 يوم تقريبًا (تعطي عجل كل سنة).
- لا يوجد تقرير سابق عن صعوبات في الولادة أو مخالفات في الإنجاب.
- ليس بها عيوب وراثية مطابقة أو قابلة للكشف
- يجب أن تكون خالية من الأمراض.
الام المستقبلة:
1 – البقرة المستقبلة: تلك البقرة التي تعمل كأم بديلة (حاضنة) للعجول ، ولكنها لا تساهم بأي معلومات وراثية.
- إن التركيبة الجينية للبقرة المستقبلة ليست بنفس أهمية تركيبة البقرة المعطية.
- يجب أن تكون البقرة المستقبلة قادرة على الحفاظ على حملها لفترة طويلة وإنتاج كمية كافية من الحليب لعجلها.
اجراءات نقل اجنة:
- تزامن الشبق
- بمجرد اختيار الأبقار المانحة والمستقبلة ، يجب أن تتم مزامنتها بحيث تكون في نفس المرحلة من دورة الشبق.
- من المهم مزامنة دورات الشياع لأن البيئات التناسلية للبقرة المانجة والمستقبلة يجب أن تكون متطابقة حتى يتمكن الجنين من النجاة بعد النقل.
- يتم التحكم في دورة الشبق من خلال إنتاج وإفراز الهرمونات في الوقت المناسب أثناء الدورة.
- التبويض المتعدد
- تحدث الإباضة المفرطة عندما يتم إعطاء الهرمونات التكميلية لتحفيز إنتاج البويضات.
- بدلا من إنتاج بويضة واحدة خلال دورة الشبق ، سينتج الحيوان العديد من البويضات (5-7) خلال دورة الشبق.
- غالبًا ما يستخدم هرمون تحفيز الجريبات (FSH) لاحداث التبويض المتعدد.
- في الحيوانات التي تم اعدادها بالتبويض المتعدد ، يتم تحرير البويضات على مدى 6-12 ساعة.
- لذلك ، يمكن تلقيح البقرة 2-3 مرات ، على فترات 12 ساعة ، بعد 12 ساعة من ظهور علامات الشياع.
- تنتج معظم الأبقار 5-7 أجنة ذات حيوية عالية ، بينما قد ينتج البعض الآخر أعدادًا منخفضة جدًا من الأجنة.
- كشف الشياع
- يجب إعطاء اهتمام كبير للكشف عن علامات الشياع .
اهم علامات الشياع:
- تقف البقرة المعطية وتسمح لبقرة أخرى بالنط و الركوب عليها
- الأرق
- انخفاض إنتاج اللبن
- نقص الشهية
- إفرازات مهبلية واضحة و شفافة
- تلقيح البقرة المعطية
- عندما تظهر على البقرة المعطية علامات الشبق (الفترة الزمنية خلال دورة الشبق التي تسمح بالتكاثر) ، تكون جاهزة للتلقيح. ويتم التلقيح اما باستخدام التلقيح الطبيعي او باستخدام التلقيح الاصطناعي.
- سحب الأجنة من الامهات المانحة:
يتم اما بالطريقة الجراحية او الطريقة غير الجراحية
اولا: الطريقة غير الجراحية
- بمجرد تلقيح البقرة المانحة ، يُسمح للأجنة بالنمو لمدة ستة أيام.
- خلال هذا الوقت ، تنتقل الأجنة أيضًا إلى أسفل القناة التناسلية من قناة فالوب (موقع الإخصاب) إلى الرحم حيث يمكن سحبها و شفطها الي خارج الرحم.
- في اليوم السابع ، تكون الأجنة جاهزة للسحب من الرحم. هذه العملية تسمى التنظيف.
- يستخدم أخصائيي الأجنة طريقة غير جراحية لسحب الأجنة. تتطلب العملية خبرة ويدًا ثابتة ومدربة .
- يتم إعطاء حقنة الليدوكايين قبل التدفق لتقليل الضغط والضغط على البقرة المعطية ولتسهيل عملية التدفق على متخصصي نقل اجنة.
- لبدء التدفق ، يتم تمرير قسطرة فولي عبر عنق الرحم إلى قرن رحمي واحد.
- تحتوي القسطرة على بالون منتفخ بمحلول ملحي لإغلاق مدخل الرحم حتى لا تضيع السوائل والأجنة.
- يمتلئ بوق الرحم بوساطة تدفق وتدليك للسماح للأجنة بالتدفق خارج الرحم.
- تتكرر هذه العملية عدة مرات في كل قرن من قرني الرحم.
- يتم جمع وإخراج الأجنة من الرحم من خلال أنابيب بلاستيكية وتجميعها في مرشح باستخدام وسائط التدفق.
- المسام في المرشح أصغر من الأجنة لذا يصرف السوائل الزائدة خارج الفلتر دون فقدان الأجنة.
ثانيا: الطريقة الجراحية:
لها مميزات عديدة و تعطي نتائج أفضل لسهولة الوصول الدقيق إلى قرون الرحم
استخلاص الأجنة
- في المختبر ، يتم فصل الأجنة عن وسط التدفق ويتم فحصها باستخدام ميكروسكوب الاستيريو لتحديد جودة الاجنة ومرحلة تطورها.
نقل الأجنة
- يتم وضع الجنين المراد نقله في قشة بلاستيكية 1/4 او 1/2مللي ثم يتم تحميله في مسدس نقل الاجنة.
ثم يتم إدخال الجنين إما في قرن الرحم الأيسر أو الأيمن اعتمادًا على المبيض الذي يحتوي على جسم الجسم الأصفر.
- الجسم الأصفر عبارة عن بنية في المبيض تفرز هرمون البروجسترون اللازم للحفاظ على الحمل.
- يجب نقل الأجنة في أقرب وقت ممكن بعد التدفق (خلال 8 ساعات على الاكثر).
- يمكن أيضًا تجميد الأجنة من أجل زرعها لاحقًا وتخزينها في خزانات النيتروجين السائلة.
تكاليف نقل الاجنة
- أهم النفقات المرتبطة بـ نقل اجنة ستكون تكلفة امتلاك الأبقار المستقبلة والحفاظ عليها.
- ستختلف التكلفة اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على عدد البويضات المستخلصة من كل بقرة معطية ، وتكلفة السائل المنوي ، وأي رسوم جمع وتجميد ونقل.
- زيادة نفقات العمالة (المزيد من الكشف عن الشياع ، والمزيد من مرات التلقيح )
- يجب أيضًا مراعاة تكاليف برامج مزامنة الشياع.
- يمكن أن يتراوح هذا في أي مكان من 6500 جنية إلى 10500 جنية سنويًا لكل حالة.
دور المعهد في تطبيق تكنولوجيا نقل الاجنة
- للمعهد اسهام واضح في تطبيق نقل الاجنة في الابقار في المزارع الخاصة حيث تم تطبيق هذة التقنية بنجاح في العديد من المزارع الخاصة.
- تم تطبيق نقل الاجنة في المجترات الصغيرة في مزرعة المعهد و المزارع الخاصة بنجاح كبير.
- للمعهد اسهام واضح في تطبيق نقل الاجنة في الخيل في بعض الاستطبلات الخاصة حيث تم تطبيق هذة التقنية بكفاءة عالية.
- اجريت العديد من المحاولات لتطبيق تقنية نقل الاجنة في الجاموس و لكن مازال معدل النجاح ضعيف و يحتاج الي مزيد من الابحاث و الدراسات لرفع معدل النجاح مثلما الحال في الابقار.
