Корова из «Пробирки»

На базе СПбГУВМ в 2020 г. была организована научно-образовательная лаборатория по трансплантации эмбрионов животных. Она призвана расширить практическую базу учебного процесса вуза, где разрабатываются и внедряются инновационные методы в ветеринарии.

Лаборатория в 2021 г. была зарегистрирована как организация в сфере племенного животноводства по трансплантации эмбрионов сельскохозяйственных животных. Этот статус подтверждает наличие квалификации у сотрудников, оборудования и соответствие требованиям, предъявляемым к таким лабораториям, и присваивается, если организация проводит работу по трансплантации эмбрионов. Естественно, такая деятельность проводится с сельскохозяйственными предприятиями молочного направления продуктивности. Организации, имеющие такой статус, могут получать и подсаживать эмбрионы племенных животных с сохранением их племенного статуса, а животные, полученные по данной методике без такой лицензии, племенными считаться не будут и не смогут получить племенное свидетельство.

Сегодня сотрудники лаборатории не только знакомят студентов с инновационными методами воспроизводства животных, но и активно ведут научные исследования, отрабатывая и совершенствуя методики получения эмбрионов. Внедрение наукоемких методов репродукции животных в условиях производства и подготовка квалифицированных кадров, по мнению руководителя лаборатории, ректора СПбГУВМ Кирилла Племяшова, может способствовать совершению рывка в отрасли, сравнимого с внедрением метода искусственного осеменения в начале прошлого века.

Переход к высокопродуктивному животноводству и увеличение качества животноводческой продукции требуют увеличения интенсивности селекции, наращивания генетического потенциала используемых пород сельскохозяйственных животных и внедрения в животноводство передовых технологий воспроизводства.

Есть несколько подходов получения и подсадки эмбрионов. Методика in vitro аналогична экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО) у человека. Вторая методика in vivo отличается от ЭКО тем, что до получения эмбрионов все манипуляции происходят внутри организма донора. Эффективность использования методов получения и трансплантации эмбрионов in vivo и in vitro зависит от множества факторов, начиная от отбора и подготовки доноров и реципиентов, выбора оптимальных режимов гормональной обработки, экстракорпорального выращивания эмбрионов, создания оптимальных лабораторных условий и заканчивая приживляемостью этих эмбрионов у реципиентов. Основной целью лаборатории является совершенствование используемых методов получения предимплантационных эмбрионов.

Однако в сочетании с ранней геномной оценкой в предимплантационный период и другими вспомогательными репродуктивными технологиями трансплантация эмбрионов может ускорить интенсивность генетического прироста в популяции ценных сельскохозяйственных животных в несколько раз, что позволяет отнести данную технологию к прорывным в сфере животноводства.

Данная методика появилась достаточно давно. Уолтер Хипп еще в 1898 г. осуществил хирургическую пересадку эмбрионов кроликам. Во всем мире трансплантация эмбрионов развивается параллельно с искусственным осеменением и является важным инструментом ведения селекции в животноводстве. Представьте, что бык-производитель, обладающий высоким генетическим потенциалом, реализует его очень широко. От выдающихся быков при жизни возможно получить более 1 млн потомков. Однако если корова обладает высоким генетическим потенциалом, она передаст его только трем-пяти телятам. Поэтому эмбриотрансфер (ЕТ) позволяет получать гораздо большее количество потомков от высокоценных коров и за счет этого значительно ускоряет процессы селекции в животноводстве. Так, например, с 1970-х гг. в России происходит процесс голштинизации молочного поголовья. Другими словами, за счет использования семени лучших быков голштинской породы стадо преобразуется от черно-пестрой породы в голштинскую. Однако процесс поглотительного скрещивания очень длительный и продолжается до сих пор, а применив метод ЕТ, его можно сократить до нескольких лет. Во многих странах Европы и Северной Америки практикуют использование ЕТ только с племенным ядром популяции, для этого проводят геномную оценку стада и ранжируют животных по племенной ценности. Самые лучшие и выступают донорами эмбрионов, к ним подбираются соответствующие быки-производители.

Разработки СПбГУВМ востребованы в большей степени не для конкретного фермера или предприятия, а для всего племенного животноводства. Вуз в настоящее время активно сотрудничает с Комитетом по агропромышленному и рыбохозяйственному комплексу Ленинградской области в сфере развития молочного скотоводства региона. Ленинградская область в настоящее время занимает лидирующие позиции по продуктивности молочных коров в Российской Федерации, есть предприятия, которые в 2022 г. показали среднюю продуктивность свыше 14 000 кг молока на голову, что сравнимо с лучшими европейскими результатами. Конечно, такой результат региона связан со многими факторами, работой самих предприятий и их коллективов, но в том числе и с культурой ведения племенного дела Ленинградской области, в которой в советский период существовали и эмбриологические центры. Также сказалась работа Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных, СПбГУВМ, Санкт-Петербургского государственного аграрного университета и других организаций. Даже сегодня при составлении перспективных планов племенной работы в Ленинградской области к животным предъявляются самые высокие требования.

Тем не менее данная технология имеет множество неизученных аспектов, связанных с эндокринной активностью половых желез при различных способах и режимах суперовуляции доноров, изменениями фолликулогенеза и механизмов отрицательной обратной связи в гипоталамо-гипофизарной системе и гонадах при проведении систематических аспираций ооцитов методом OPU, взаимодействием ооцит-кумулюсных комплексов и эмбрионов с искусственной средой и экзогенными факторами в лабораторных условиях и с другими факторами, которые в конечном счете сказываются на жизнеспособности предимплантационных эмбрионов. Все эти вопросы изучаются на кафедре генетических и репродуктивных биотехнологий СПбГУВМ, при которой работает лаборатория.

Георгий Никитин

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВЕСТНИК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ. 6 (194) ИЮНЬ 2023