Pionniers en matière de TE et d’OPU/FIV: en quatre décennies, les troupeaux Ruann et de Maddox Dairy en Californie ont produit près de 150000 embryons.
Il y a cinquante ans, le 12 mars 1974, naissait le premier veau Holstein de TE au monde. Ce mâle, appelé Rockalli Son of Bova, marque le coup d’envoi de l’énorme influence de la TE (transplantation embryonnaire) en tant que technique de reproduction sur le développement de la race Holstein. La percée de la technique d’OPU/FIV (Ovum Pick-Up/ Fertilisation In Vitro) a aussi eu un gros impact au cours de ce siècle. HI examine les possibilités de TE et d’OPU/FIV en 2024. Non seulement pour la sélection d’élite, mais précisément aussi comme instrument de gestion des fermes laitières.
JORDEN STEGINK, HAN HOPMAN & CHRISTINE MASSFELLER
Nord de l'Angleterre, 1890: le scientifique Walter Heape place des ovocytes récemment fertilisés d'une lapine Angora dans une lapine receveuse Belge. La réussite devient évidente quand la hase belge donne irréfutablement naissance à une descendance Angora. L'expérience révolutionnaire de Heape aura une signification inestimable pour la sélection Holstein. Ceci est démontré, par exemple, par le classement gTPI de Holstein USA. L'ensemble des 200 taureaux du classement, sans exception, a été conçu par TE ou par OPU/FIV.
RUANN/MADDOX
Bova, le premier veau de TE Holstein au monde et géniteur fondateur de Manfred et O-Man qui suivront, est né dans l'état américain de Washington à 2000 km plus au sud, en Californie, où se trouvent Ruann et Maddox Dairy: deux fermes laitières à l'histoire riche en TE et OPU/FIV. "Nos donneuses produisent 4000-5000 embryons par an. Au total, nous en sommes probablement à 150000. Notre laboratoire pratique aussi des TE à la demande pour une variété d'éleveurs, ce qui représente 5000 autres embryons par an." Pat Maddox explique les événements successifs au nom de la ferme familiale: "En 1978 mon père Doug avait proposé plusieurs de nos vaches pour une démonstration de TE. En 1980, notre vétérinaire local, le docteur Bob Cutright, avait appris la procédure et nous avions commencé à flusher nos meilleures vaches. Quelques années plus tard, Em Tran avait une équipe de service de TE avec le docteur Ken Halbach en Californie. Nous avons employé les deux services de TE tout en lançant notre programme de TE. En 1983 nous avons construit un équipement de TE avec une cage de contention sous couvert et une salle de recherche, puis deux ans plus tard nous avons embauché le docteur Halbach à plein-temps pour être à la tête de notre programme de TE. Nous avons pratiqué un peu de FIV au milieu des années 90 avec un embryologiste d'Afrique du Sud. Après son départ, nous n'avons réalisé que des flushes conventionnels jusqu'à ce que parte le docteur Halbach, puis nous avons embauché en 2006le docteur Daniela Demetrio, reconnue comme embryologiste élite de la FIV. En ce temps-là, nous avons ajouté un laboratoire d'embryons pour plus de FIV. Nous avons pratiqué des flushes et des FIV pendant quelques années avant de garder uniquement les FIV, sauf si nécessaire pour une commande à l'exportation."
PLUS DE LAIT
L'adoption progressive de la TE et de la FIV par Ruann et Maddox Dairy (5500 vaches laitières au total) coïncide avec une philosophie de sélection progressiste. Maddox: "En tant que sélectionneur, mon père avait tout de suite vu les possibilités de la TE. Comme tous les sélectionneurs, vous voulez toujours plus de descendance de vos meilleures vaches. Nous nous étions bientôt rendu compte que certaines familles de vaches étaient prolifiques et ont énormément augmenté le progrès génétique. Cela a conduit à beaucoup plus de vaches EX, à plus de générations EX, et certaines des familles de vaches très étendues. Aux environs de l'année 2000, nous avons constaté que cinq familles étaient très prolifiques, chacune ayant de 180 à 300 femelles dans nos troupeaux. Les Merla connues pour leur lait élevé, les Gloiry pour leur type élevé et beaucoup d’EX, les Tauna pour leurs supers pis, les Dorinda pour leur type d'expositions, la famille Posch pour ses index élevés. Actuellement nous avons quelques donneuses d'élite avec lesquelles nous continuons à travailler parce que leur descendance est tellement désirée. Uno Posch-25282 compte plus de 160 descendantes, Shamrock Anna-11201 en a 88. Sidney Jean-85880 en recense 72 (> 20 EX), dont EX-95 Doorman Jean. Punch Norain-26484 en a 127 qui mènent à certaines de nos génisses les plus hautes en génomique."
L'utilisation progressive de la TE et de la FIV a transformé les troupeaux. "En 1980 à Ruann nous avions 800 vaches laitières et seulement la moitié était enregistrée. Nous avons construit Maddox Dairy en 1982 avec une capacité de 3200 places de vaches. La plupart des vaches que nous avions achetées étaient des Holstein non inscrites, alors nous avons utilisé ces "grades" comme receveuses et ensuite toutes les vaches inférieures de la race. En 1996, l'ensemble des 4500 vaches laitières était enregistré. Une étude que nous avions commandée en 1992 nous montrait que la descendance des TE avait non seulement un type plus élitiste, mais produisait aussi en moyenne 1800kg de lait de plus que leurs congénères." Sur son influence sur le marketing, Maddox explique: "Nous nous spécialisons dans de grosses commandes et avons exporté vers plus de 35 pays. Notre troupeau permet de satisfaire à peu près n'importe quelles spécificités ou genre d'embryon qui peut survenir. Nous sélectionnons pour le ring, des B&W et des R&W, de la génomique élevée, TPI, PTAT/type et polled. L'indexation de déc. 23 montre que nous avons actuellement la plus haute génisse au gPTAT et la plus haute rouge aux USA."
AURORA
Aurora Ridge Dairy dans l'état américain de New York compte 2650 vaches laitières. Le vacher David Harvatine: "La TE a été employée par le passé pour potentiellement produire des mâles destinés à l'IA ainsi que des donneuses futures. Maintenant, avec un bon nombre de FIV, elle est employée pour créer autant de renouvellement que possible à partir de nos femelles supérieures ainsi que quelques mâles pour l'IA. Notre site actuel est plein, donc l'objectif vise à remplir chaque stalle par une vache dont la génétique est la plus élevée possible. Les familles représentées par nos donneuses et nos femelles de haut niveau nous ont démontré leur excellence et nous voulons donc les multiplier et élargir leur présence dans le troupeau. Actuellement nous avons dix-sept génisses logées au centre de la Pennsylvanie dans une station satellite de Boviteq. Nous avons normalement douze à quinze donneuses en FIV en routine toutes les deux semaines. J'apprécie pratiquer des FIV toutes les deux semaines et maximiser le nombre d'accouplements par donneuse. Tous les embryons résultants sont congelés. La TE est pratiquée s'il y a un contrat d'embryons à l'exportation qui exige une TE conventionnelle."
Harvatine décrit les techniques de TE et de FIV comme des défis. "C'est stressant quand la plus haute donneuse n'a pas donné beaucoup d'embryons, ou quand vous n'obtenez pas autant de gestations qu'espérées. Se concentrer sur une amélioration continuelle et sur les détails peut être fatigant, mais rien n'est plus vivifiant que de créer la prochaine donneuse pour le programme."
La technique OPU/IVP a pris son envol dans la sélection Holstein durant ce siècle.
RENTABILITÉ
Harvatine recommande de surveiller de près les dépenses. "Je piste nos dépenses en étudiant chaque mois ce qu'il coûte de produire un embryon. Nous profitons de pomper des oocytes et je suis prompt à mettre en retraite une donneuse en FIV si son nombre d'ovocytes produits n'atteint pas l'objectif. Pourtant, mon avis est que l'investissement dans la génétique paye dans un troupeau commercial. Vous pouvez faire des gains respectables avec la semence sexée, mais vous pouvez potentiellement en faire plus avec les TE/FIV. Je suis toujours intéressé de me situer en avance sur la tendance plutôt que d'essayer de la rattraper." La passion pour la sélection, selon Harvatine, est un must. "Tout d'abord, il vous faut manifester un niveau d'intérêt très élevé pour la génétique. La génétique me passionne et cela en aide d'autres ici qui sont animés par la même passion et qui la soutiennent. Les coûts peuvent s'additionner rapidement, vous devez donc avoir un plan à long terme et le pousser vers l'avant pour atteindre vos desseins. Cela a été un cheminement personnel pendant plus de 23 ans afin de porter le troupeau là où il est aujourd'hui, alors je continue à avancer des idées dans ma tête pour savoir où nous pouvons et où nous devons aller. Que nous ayons aujourd'hui la génétique "juste" est, je pense, lié à notre concentration permanente sur le cheminement que nous avons voulu suivre plutôt que de bondir sur les dernières tendances de la sélection génétique. Il faut aussi accepter quand un accouplement ne fonctionne pas."
Harvatine a conçu le géniteur Aurora Mitchell au fructueux TPI. Une descendante au niveau absolument élitiste est la cinq ans Aurora Rapid 21849 VG-85 (3014 gTPI). "Les deux familles devant Mitchell et Rapid 21849 ont elles-mêmes fait leurs preuves dans notre troupeau. Un large pourcentage de nos actuelles donneuses vient de ces lignées. Rapid 21849 vient de vêler pour la deuxième fois. Je suis très fier du fait qu'elle est mère de sa super fille Parfect 23719 GP-83 déjà vache, fier de sa mère Frazzled 19447 VG-87 et de sa grand-mère Doorsopen 17054 EX-92. Je veux que toutes mes donneuses soient gestantes à l'âge de quatorze à quinze mois puis qu'elles intègrent la part du troupeau trait, puisque j'estime que la performance phénotypique est cruciale pour notre succès à l'avenir."
Bernd Sommer, propriétaire de Holstein Forum: “Avec la TE, vous pouvez accéder à de très jolis résultats.”
PHÉNOMÉNALE
Le Dr. Aaron Prososki, tout comme son père le Dr. John Prososki (WET Holsteins), sont des vétérinaires qui se sont formés et spécialisés en TE, est le copropriétaire de Sunshine Genetics au Wisconsin. Sunshine Genetics héberge 350-400 donneuses, dispose d'une salle de collectes à température contrôlée, un laboratoire in vivo et un laboratoire interne de FIV. Prososki: "Je dirais qu'approximativement 80% de notre travail se réalise à la station et 20% dans les fermes de nos clients. Un des plus grands avantages de l'hébergement des donneuses à notre station est que nous contrôlons pleinement les donneuses et que pouvons les gérer individuellement pour maximiser la réussite - protocoles d'injections pilotés serrés, basculement des donneuses entre le flush conventionnel et la FIV, agrément des embryons pour l'exportation, etc."
Selon Prososki, l'utilisation de la FIV offre plusieurs avantages comparés à la TE. "La FIV peut être pratiquée sur des donneuses prépubères et gestantes. Dans certaines situations, la stimulation par la FSH n'est pas nécessaire ou tout au moins un dosage/ programme d'injection bien moindre en comparaison de son utilisation en flush conventionnel, et la possibilité de répéter la procédure toutes les deux semaines permet une plus large diversité/choix de taureaux employés. La technique de production d'embryons par la FIV progresse et s'améliore toujours. En termes de ratio de gestations, certains des inconvénients constatés sont qu'il n'est pas rare que des embryons FIV congelés aient de moindres performances par rapport à des embryons in vivo congelés - les embryons FIV connaîtront généralement aussi plus d'avortements à mi-gestation, de mort-nés, syndrome occasionnel du gros veau, et bien que rare, des anomalies génétiques à la naissance. Il estime qu'en Amérique du Nord, ou tout au moins parmi la clientèle de Sunshine Genetics, la majorité des embryons FIV est transférée en frais et le taux de gestation des embryons FIV frais est très acceptable."
Prososki partage aussi quelques conseils: "J'encourage toujours tout novice dans les TE/FIV à se concentrer d'abord sur la transplantation conventionnelle et la conduite de la receveuse. La transplantation conventionnelle est plus gourmande en main-d'œuvre, mais l'embryon in vivo est beaucoup plus stable qu'un embryon FIV. Une fois qu'a été assimilée la connaissance fondamentale de la reproduction sophistiquée en tant qu'outil de management, la synchronisation des receveuses réussie, le confort de la transplantation conventionnelle des embryons décongelés/transférés - alors on pourrait envisager ajouter la FIV comme élément d'un programme. La FIV comporte beaucoup de nuances et ses résultats peuvent un peu ressembler à des montagnes russes pour ceux qui n'en ont pas une bonne compréhension. Employée/gérée correctement, la FIV peut être un outil phénoménal."
REPRISE DE LA TE
"La TE a été une révolution dans la sélection. Pour la première fois de l'histoire, la technique a permis d'élever un grand nombre de descendantes génétiquement supérieures. Puisque les embryons sont relativement simples à transporter et à exporter, cela a par la suite permis de fournir des marchés complètement nouveaux." Ce sont les propos de Bernd Sommer, propriétaire de la plate-forme allemande de commercialisation Holstein Forum. L'utilisation intensive de la TE et de l'OPU/FIV désormais, selon Sommer, permet aux sélectionneurs et aux éleveurs des tas d'opportunités en 2024. "Pendant ces quelques années passées, particulièrement en Amérique du Nord, le rôle de la FIV s'est significativement accru. Toutes les deux semaines, des embryons peuvent être produits en faisant intervenir d'autres taureaux, des embryons produits avec des femelles gestantes: les possibilités sont pratiquement infinies. En raison du solide développement de la TE et de la FIV, le marché génétique s'est énormément élargi. Les producteurs qui veulent créer leur troupeau, peuvent aujourd'hui acheter en abondance des embryons de l'élite, de familles confirmées pour des prix raisonnables."
Sommer apprécie les avantages de la FIV, mais en note aussi les inconvénients. "La FIV a pris le pas sur l'utilisation de la TE en Amérique du Nord. Le secret de ce succès se trouve dans la stricte confidentialité de la composition des médias employés par les laboratoires des entreprises nord-américaines pour le mûrissage, la fertilisation et la croissance d'embryons. La qualité des médias développés et employés en Europe pour la FIV est inférieure. Cela peut conduire à moins d'embryons, de gestations et de veaux nés à terme et à des naissances plus difficiles de veaux pesant parfois 60-70 kg. C'est la raison pour laquelle certains producteurs laitiers commerciaux ne proposent plus de receveuses pour poser des embryons FIV." Selon Sommer, même si des entreprises européennes avaient accès aux meilleurs médias possibles pour la FIV, il se demande pourtant si cette technique deviendrait aussi sollicitée qu'en Amérique du Nord. "Les grands programmes de sélection d'Amérique du Nord sont fiers quand ils conçoivent un leader d'index à partir d'une mère de douze mois et d'une grand-mère de deux ans. La récolte des ovocytes de donneuses seulement âgées de quelques mois n'est pas acquise en Europe. La profession laitière ne sera pas probablement capable de convaincre la société civile."
En tant que sélectionneur, Sommer a son expérience de la FIV, mais il a maintenant exclusivement opté pour la TE. "Avec la TE, vous pouvez parvenir à des résultats plaisants. Ces derniers temps, nous avons atteint en moyenne huit à douze embryons par flush; je suis donc très satisfait et bien servi."
‘l’utilisation de la FIV offre plusieurs avantages comparés à la TE. “La FIV peut être pratiquée sur des donneuses prépubères et gestantes.’
Aurora Mitchell, troisième génération issu de TE chez Aurora Ridge Dairy à New York.
DISCUSSIONS
Au Danemark, Søren Ernst Madsen et sa compagne Elisabeth Ravnevand pilotent leur entreprise de sélection Tirsvad Genetics (HI 12/23), aussi bien que le service de TE et d'OPU/FIV TransEmbryo. Ces années passées, Madsen a été témoin d'événements significatifs. "La TE continue d'être une technique qui a de la valeur à la fois pour les sélectionneurs individuels et pour les grands CIA. Certains éleveurs préfèrent recourir à la TE pour obtenir de meilleurs descendants pour leurs propres troupeaux de vaches laitières, tandis que d'autres préfèrent opter pour la FIV sur des femelles d'expositions qui sont gestantes. Les grands CIA emploient de plus en plus la FIV et les surveillent dans leurs propres stations. C'est une tendance mondiale." Madsen est lui-même spécialiste de l'OPU/FIV. "La FIV offre certains avantages, comme l'utilisation de femelles gestantes et la possibilité toutes les deux semaines de combiner de jeunes donneuses avec des pères à taureaux différents. Mais la FIV a aussi ses revers/défis, peu importe la qualité des médias. Faire grossir des embryons en dehors d'un utérus naturel est toujours susceptible d'une plus grande probabilité d'avortements à tous les stades de gestation, aussi bien que des veaux qui naissent trop gros. Et pouvons-nous utiliser de jeunes donneuses uniquement pour poursuivre un intervalle entre générations le plus court possible? En tant que vétérinaires, en tant que professionnels, il est important d'admettre ces thèmes et ces problèmes et d'en débattre de. Et ensuite, à partir d'une connaissance impartiale, d'établir des principes pour nous guider sur la manière de procéder. D'ailleurs, nous savons tout particulièrement que les sociétés occidentales nous surveillent par-dessus nos épaules et ne se priveront pas de faire remarquer à la profession laitière les effets indésirables sur le bien-être en élevage bovin."
TROUPEAUX FANTASTIQUES
Mark Nutsford est spécialiste en TE chez Celltech Embryo Transfer et propriétaire de l'entreprise élite de sélection Riverdane Holsteins (HI 07/23) au R-U. "Les techniques de TE et d'OPU/FIV sont à peine comparables. À cet égard, la TE fonctionne mieux selon moi." Interrogé sur les préalables les plus importants pour de bons résultats de TE, il mentionne immédiatement la nutrition. "Alimenter correctement en vue d'une TE englobe plus qu'un simple niveau élevé d'énergie, ou une faible part de protéine. Tout aussi cruciaux sont les acides aminés méthionine, lysine et leucine; ils doivent être présents en proportion appropriée. Quand les résultats de transplantations sont décevants dans une ferme, en raison de possibles imperfections de la ration, nous consultons toujours un nutritionniste local. Après tout, cette personne a une meilleure compréhension de la ration employée à la ferme."
Dans les fermes laitières bien gérées précisément, qui récoltent de bons fourrages et à la composition de la ration standard, le recours à la TE permet des opportunités qui sont fantastiques, selon Nutsford. "Cette primipare produit 40 kg tandis que l'autre, à partir de la même ration, reste scotchée à 28 kg, montre la valeur supplémentaire significative d'une bonne génétique. Dans les fermes qui ont méthodiquement sollicité les meilleurs animaux possibles en TE, je vois des troupeaux fantastiques." l
LES 50 ANS DE IETS
1974 marque l’année de naissance du tout premier veau Holstein par TE, Rockalli Son of Bova. 1974 est également l’année de la création de International Embryo Technology Society. Cette association, IETS, organise une conférence chaque année. “En janvier, nous avons pu accueillir 600 de nos 1000 membres au total à ce congrès annuel. Il s’est déroulé à Denver, Colorado, la ville où a été fondé IETS il y a 50 ans.” Rebecca Krisher, qui préside IETS est Global Senior Director de Biologie de la Reproductions chez Genus ABS. “Rassembler des spécialistes de la TE et de l’OPU/FIV du monde entier, partager nos connaissances, discuter ensemble, et de cette manière poursuivre le progrès: c’est la raison d’être de IETS.” Interrogée sur les sujets spécifiques discutés à la conférence annuelle, Krisher commente: “Ils s’étendent à des sujets purement scientifiques jusqu’aux applications les plus pratiques. Les premiers incluent le rapport entre OPU/FIV et technique CRISPR, connue aussi sous le nom de Thérapie Génique. Pour ce qui est du terrain, nous discutons par exemple de la meilleure gestion des donneuses et des receveuses. Les recherches conduites sur le fonctionnement utérin des receveuses sont une nouvelle évolution qui occupe pleinement. Non seulement au moyen de l’échographie, mais probablement à l’avenir aussi par des techniques de biopsie, afin que sur place et presque instantanément l’on puisse déterminer si vraiment l’utérus d’une receveuse est apte à recevoir un embryon.” Krisher aborde encore une autre lacune du marché. “En raison de la forte demande d’OPU/FIV, il existe une forte demande de techniciens de laboratoire. Pour les lycéens et les étudiants à l’université, il y a là de plaisantes opportunités de carrière.”