Sigimise biotehnoloogiad hobusekasvatuses

 12. märtsil 2024. aastal toimus EHKÜ liikmetele veebiseminar, kus Elina Tsopp – embrüoloogia teadur, doktorant ja projektijuht Eesti Maaülikoolis (EMÜ), lisaks veel ettevõtja ja hobusekasvataja – rääkis sigimise biotehnoloogiatest hobusekasvatuses.

Eesti Hobuse Kaitse Ühing säilitab hetkel viie täku spermat, kes on hukkunud või kastreeritud. Sperma koguti epididümisest ehk munandimanusest. Kui veterinaar on munandid eemaldanud ja seemnejuha otsa korralikult kinni sidunud, transporditakse munandid termokastis jää peal embrüolaborisse. Seda peab tegema võimalikult kiiresti, soovitatavalt 24 h jooksul, kuid ka 72 h hiljem saab kätte veel elujõulisi sperme (kui transporditemperatuur on optimaalne). Laboris munandimanused loputatakse, spermid puhastatakse ja valmistatakse ette külmutamiseks. Keskmiselt saadakse protseduuriga täkult 50–60 spermakõrt, kusjuures seemendusdoos võib olla ühest kuni viie kõrreni (olenevalt sperma kvaliteedist). Kõrsi säilitatakse vedelas lämmastikus -196 °C juures nii kaua kui vaja, kas või sada aastat. Sellises külmas jääb spermide elutegevus pausile ning nende kvaliteet sisuliselt ei lange. Siiski, tiinestumine epididümaalse spermaga võib olla veidi madalam kui tavaspermaga. Seda, et spermid hästi külmutamist taluvad, on eriti näha just aborigeensetel tõugudel nagu seda on eesti hobune.

Oma teadustöös püüab Elina leida vastust küsimusele, kas embrüote ainevahetuses on eripärasid, mis ütleksid meile, millised embrüod annavad hobusel eduka tiinuse ja millised mitte. Kui EMÜ-s toimub embrüoloogia-alane teadustöö, siis embrüote tootmine liigub pigem erasektorisse.

Milleks embrüote tootmine ehk mis on embrüotehnoloogiate võimalused? Esiteks, tipp-loomadelt on võimalik ühes aastas rohkem järglasi saada. Teiseks, embrüodoonoritena saab kasutada ka spordis olevaid märasid. Kolmandaks, sporthobuste puhul on juba oluliseks muutunud embrüote import-eksport ehk siis embrüote ost ja müük (sh oksjonitel). Samuti saab embrüotehnoloogiate abil saavutada kiiremini aretuseesmärke, säilitada ohustatud tõuge ning oluliselt efektiivsemalt kasutada väga hinnalist spermat (ühe spermakõrrega saab toota kuni 100 embrüot).

Hobuste puhul on kaks varianti, kuidas embrüoid toota: 1) in vivo, kus embrüo loputatakse doonormära emakast välja ja siiratakse kandjamära sisse – see tehnoloogia on lihtne, aga tootlikkus on väike (embrüo saadakse kätte 50% juhtudest); 2) in vitro ehk katseklaasiembrüote tootmine, kus kõigepealt aspireeritakse (ehk imetakse välja) märalt munarakk (OPU ehk Ovum Pick-Up protseduur) ning seejärel süstitakse üks sperm küpsenud munarakku (ICSI ehk intratsütoplasmaatiline spermi injektsiooni protseduur). Enim levinud embrüode tootmise protseduur Euroopas on in vitro ehk OPU-ICSI. Eesti on siin esirinnas, kuna hobuste ICSI-laboreid on Euroopas veel vaid kuus.

Vaata videot, kuidas sperm kinni püütakse ja küpsesse munarakku süstitakse.

OPU-ICSI tulemused sõltuvad väga palju doonormära vanusest, tervislikust seisundist ja söötmisest, aga ka täkust ja tema sperma kvaliteedist. Parim aeg protseduuriks on hilissügisest varakevadeni, kuna siis on kõige parem folliikulitest (ehk kotikesekujulisest moodustisest munaraku ümber) munarakke kätte saada, kuid protseduuri saab edukalt teha ka suvisel ajal. Suur roll on ka loomaarstide ja embrüoloogi kogemustel.

Nii nagu täku surma korral on võimalik veel tema sperme koguda, on võimalik ka mära surma korral tema munarakke koguda. Selleks tuleb munasarjad võimalikult kiiresti (24h jooksul) laborisse toimetada. Juhul, kui mära eutaneeritakse, on aega 5 minutit, et munasarjad eemaldada, kuna eutanaasia ravimid on munarakkudele väga toksilised.

Embrüosiirdamiseks on parim aeg aprillist septembrini. Siirata saab nii külmutatud/sulatatud kui ka värskeid embrüoid, tiinestumise edukus on 70–80 %. Oluline on, et kandjamäral oleks hea tervis, regulaarne innatsükkel, õige (proteiinirikas) söötmine ja tulevase varsa kandmiseks vastav kehasuurus.

Veel üks biotehnoloogiline lahendus hobuste sigimises on kloonimine. Kloonimine on protsess, milleks on vaja kõigepealt munarakke, millega üldse kloonida saab ja teiseks on vaja kloonitavalt loomalt tüvirakkude või naharakkude biopsiat. Tüvirakud on kloonimiseks paremad ja eriti just rasvkoest võetud tüvirakud, mille võtmise protsess on vähem invasiivsem, riskivabam ja loomale kiirema taastumisega kui luuüdist tüvirakkude võtmisel. Protsessi käigus eemaldatakse munarakust tuum (DNA) ning sellesse “tühja” munarakku siiratakse doonorlooma rasvkoest saadud somaatiline rakk. Siirdamiskõlbulikeks embrüoteks areneb 20% munarakkudest ja kloonembrüote siirdamisel jääb tiinestumine 20% piiresse.

Alates 2021. aastast tegutseb Eestis projekt HIVET (Hobuse In Vitro Embrüote Tootmine), kus partneriteks on EMÜ, Luunja tall ja Perila tall ning kus tegeletakse OPU ja ICSI tehnoloogia arendusega. Alates 2024. aastast on käivitumas projekt HKT (Hobuste Kloonimistehnoloogia), kus on partneriteks EMÜ ja Luunja tall ning kus teemaks on hobuste kloonimine. 2024. aasta septembris avatakse Hobuste Biotehnoloogia Keskus Luunjas, mis pakub OPU, ICSI, seemenduse ja embrüosiirdamise teenust ning tulevikus on võimalus ka hobust kloonida. Samuti luuakse sinna hobuste geenipank ning tegeletakse sperma ning tüvirakkude külmutamisega.