Aktuální problematika reprodukčních biotechnologií u skotu

Pevnou součástí šlechtitelských programů v současném chovu skotu jsou moderní biotechnologické metody, které se řadí do skupiny technik asistované reprodukce (assisted reproduction technologies, ART). Tyto postupy zahrnují mimo jiné transfer embryí (multiple ovulation and embryo transfer, MOET) a produkci embryí in vitro (in vitro embryo production, IVP). Kombinace metod ART a testování užitkových vlastností na úrovni genomu výrazně urychluje genetický pokrok v populaci skotu, proto se metody MOET a IVP široce uplatňují ve všech chovatelsky vyspělých zemích. Jako alternativa produkce embryí in vitro se nabízí technika intrafolikulárního transferu oocytů (IFOT).

V roce 2021 celosvětová produkce embryí skotu dosáhla počtu téměř 2 milionů, z toho 1,5 milionů embryí bylo vyprodukováno v rámci IVP (roční nárůst o 31,5 %) a asi 400 tisíc embryí v rámci MOET (roční nárůst o 6,8 %). V Evropě dosud převažuje tradiční produkce embryí v systému MOET, kdy v roce 2021 bylo vyprodukováno 42 tisíc IVP embryí a 134 tisíc embryí v rámci MOET. Nárůst produkce IVP embryí je způsoben zejména možností produkce embryí od nejmladších věkových kategorií zvířat metodou transvaginální sonografické aspirace oocytů (ovum pick up, OPU), což výrazně zkracuje generační interval. Dalším důvodem je i kvantitativně vyšší produkce embryí ve srovnání s MOET, protože průměrný počet transferabilních embryí na jednu superovulaci dlouhodobě stagnuje kolem šesti (například v roce 2022 v Evropě 5,3 embryí na jednu superovulaci). 

Limity produkce embryí in vitro

Produkce embryí in vitro má však jisté limity. Efektivita produkce se dlouhodobě pohybuje kolem 20–40 % blastocyst vyprodukovaných z oocytů zařazených do procesu IVP. I přes kontinuální vývoj a modifikace kultivačních médií stále nejsou podmínky kultivace in vitro totožné s fyziologickým prostředím. Kultivační podmínky in vitro navozují celou řadu změn vlastností embryí, včetně změn epigenetických, takže IVP embrya se liší od embryí získaných ex vivo v některých důležitých vlastnostech (vývojová kompetence, obsah lipidů, ultrastruktura, kryotolerance, genová exprese). Navíc oocyty získané od mladých dárkyň jsou kvalitativně méně vhodné pro IVP než oocyty získané od dospělých samic. Všechny jednotlivé kroky produkce embryí in vitro (odběr oocytů, in vitro maturace, fertilizace a kultivace) jsou proto předmětem výzkumu a hledá se jejich optimalizace, případně náhrada alternativními postupy.

Projekty TN02000017/018, Optimalizace metody transvaginální sonografické aspirace oocytů a intrafolikulárního transferu oocytů u skotu a TN02000017/03, Optimalizace in vitro kultivace a mikromanipulace oocytů a embryí skotu jsou spolufinancovány se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci Programu Národního centra biotechnologií ve veterinární medicíně NaCeBiVet.

Doc. MVDr. Martin Anger, CSc.,

doc. MVDr. Svatopluk Čech, Ph.D.

Oddělení genetiky a reprodukčních biotechnologií,

Výzkumný ústav veterinárního lékařství, v.v.i., Brno

Kontakt: CechS@VFU.cz