[Tạp chí Chăn nuôi Việt Nam] – Sự ra đời và sử dụng những công nghệ sinh học hiện đại đã mở ra những hướng nghiên cứu, can thiệp và điều khiển những hiện tượng sinh sản giúp cải thiện năng suất cho nhiểu loài gia súc. Tác giả xin nêu tóm tắt và bàn luận ngắn một vài công nghệ sinh sản nổi trội.

Hút noãn bào trên cơ thể sống (Ovum Pick Up – OPU)

Với kỹ thuật này, không cần mổ phanh con vật để lấy buồng trứng (hoặc không lấy buồng trứng tại lò sát sinh) mà dùng một đầu dò để chọc hút noãn bào (OPU) của con vật đang sống thông qua máy siêu âm. Để đáp ứng đúng ý nghĩa của công nghệ này, noãn bào của những con cái cao sản được hút để tiến hành thụ tinh in vitro rồi cấy phôi. Công nghệ này làm tăng hiệu quả cuộc đời sinh sản của con vật, tạo điều kiện cho những nghiên cứu sâu ở mức độ phân tử (Choudhary et al., 2016).

Bê đực BBB thuần ra đời bằng bằng phương pháp gây rụng trứng tạo thể vàng đồng pha cấy phôi thành công bò BBB (Blanc Blue Belge) Bỉ thuần chủng trên nền bò sữa Việt Nam. (Ảnh: Hồng Phúc)

Năm 1987, lần đầu tiên kỹ thuật OPU được giới thiệu tại Đan Mạch và năm 1988, phương pháp này được dùng để hút tế bào trứng bò tại Hà Lan. OPU được xem là công nghệ linh hoạt nhất và có thể lặp lại để sản xuất phôi từ noãn bào được khai thác từ một cơ thể sống đối với bất cứ con cho nào.

Khác với MOET (gây rụng trứng nhiều và cấy phôi), OPU không gây trở ngại đối với quá trình sinh sản bình thường và chu kỳ sản xuất của con cho trứng. Đến nay, OPU có thể thay thế cho MOET truyền thống và đang được ứng dụng mang lại lợi nhuận trên thế giới (Qi et al., 2013).

Bằng OPU, có thể hút trứng lặp lại nhiều lần (1 lần/tuần hoặc 2 lần/tuần) để thu nhận 1–3 phôi (sau khi thụ tinh in vitro từ 8–10 noãn thu được). Với khoảng cách 3–4 ngày giữa các lần OPU kế tiếp là phù hợp để thu tế bào trứng có chất lượng tốt và đạt sản lượng phôi in vitro tối đa ở bò, hơn nữa, khoảng cách này không ngăn cản việc hình thành nang trội. Thực tế OPU lặp lại không làm thay đổi chức năng buồng trứng và có thể dẫn đến một chu kỳ động dục bình thường. Điều đặc biệt là bê cái từ sáu tháng tuổi đến bò chửa ở tháng thứ ba, thậm chí ngay sau khi đẻ 2–3 tuần đều có thể là con cho trứng. Như vậy, khi sử dụng công nghệ này, nếu một bê cái được sinh ra đầu năm, đến giữa năm sau nó có thể trở thành “bà ngoại”.

Các nhà nghiên cứu đã kết luận khi áp dụng OPU cho bò và trâu, không gây tác dụng phụ và họ cũng đã chứng minh: mỗi năm, sản lượng phôi thu được bằng OPU-IVF là 144 phôi in vitro, còn với MOET chỉ được 36 phôi in vivo (Anonymous, 2014). Như vậy, OPU-IVF có hiệu quả hơn MOET.

Lần đầu OPU được thực hiện trên bò (Gali et al., 2001). Bằng OPU–IVF–IVEP (IVEP: nuôi cấy phôi in vitro), tại Ấn Độ đã cho ra đời con nghé Murah đầu tiên được đặt tên là Saubhagya (Prasad et al., 2013) và con bê cái Sahiwal đầu tiên (được đặt tên là Holi) đã ra đời (07/3/2012) tại Viện quốc gia nghiên cứu về sữa ở Ấn Độ (NDRI). OPU cũng được áp dụng cho ngựa. Đối với tiểu gia súc, nhiều ý kiến cho rằng nên dùng kỹ thuật laparotomy (mở bụng) hoặc laparoscopy (soi ổ bụng) (Galli et al., 2001)

Ở Việt Nam, được sự hỗ trợ của dự án JICA (Nhật Bản), năm 2005 Viện Chăn nuôi lần đầu tiên đã áp dụng kỹ thuật OPU hút trứng bò lai Holstein Friesian để tạo phôi in vitro rồi cấy phôi cho con nhận. Các tác giả đã dùng 20 phôi dâu/phôi nang loại A và B (được tạo ra từ OPU–IVF–IVEP) cấy cho bò nhận được gây động dục đồng pha, đã có 6 con mang thai (đạt 30,0%), trong đó, 5 bê đã ra đời (Phan Lê Sơn và cs., 2009).

Ở nước ta, công nghệ này đã mang lại kết quả rất khả quan, nhưng có lẽ do thiếu kinh phí nên chưa có những thành tựu mới được tiếp tục công bố.

Thụ tinh ống nghiệm (IVF)

Đây là chuỗi công nghệ liên hoàn gồm thu trứng, nuôi chín trứng (IVM), thụ tinh in vitro (IVF) để tạo nên những phôi (IVC) có thể truyền cấy (ET) cho con nhận. Trên thế giới, công nghệ này đã phổ biến ở rất nhiều nước, khắc phục được hiện tượng hiếm muộn cho người, phát triển nhanh những vật nuôi có năng suất vượt trội.

Con bê đầu tiên ra đời từ IVF–IVC–ET vào năm 1981 (Brackett et al., 1982). Con nghé được tạo ra từ IVF đã chào đời vào tháng 11/1990 tại Ấn Độ, được đặt tên là Pratham (Madan et al., 1991).

Gần đây, IVF tế bào trứng bò theo kỹ thuật Imai được đề cập đến. Đó là không loại bỏ hết tế bào cumulus như thông thường, rút ngắn thời gian nuôi cấy, nhờ đó tăng tỉ lệ phát triển đến giai đoạn phôi dâu–phôi nang. Bằng kỹ thuật này, cumulus đã thúc đẩy phôi bò phát triển ở giai đoạn 4–8 tế bào vượt qua được hiện tượng ức chế phát triển, không gây tổn thương cho sự phát triển của phôi về sau [Khuyết danh, (không có năm)].

Theo đó, Butyrolactone-1 (BL-1) là chất ức chế đặc hiệu của Cylindependent kinases có thể gây ức chế thuận nghịch đối với việc làm suy yếu túi mầm (GVBD) của noãn bào trứng bò trong vòng ít nhất 24 giờ không làm tổn hại đến sự phát triển tiếp theo của phôi sau khi IVM–IVF–IVC. Lợi dụng hiệu ứng này, số lượng tinh trùng đưa vào IVF cũng được sử dụng có hiệu quả hơn, như vậy cũng nâng cao số noãn bào được IVF (Imai, 2002).

Nhiều nhà khoa học cho rằng hiệu quả sản xuất phôi in vitro còn chưa cao (tỉ lệ phát triển phôi nang từ noãn bào sau khi IVF mới đạt 30–40%). Với trâu, tỉ lệ này có thấp hơn. Mặt khác, do giá chi phí cao nên công nghệ này có khó khăn khi áp dụng vào sản xuất cho trâu cũng như một số loài gia súc khác (Galli and Lazzari, 2008) .
Ở Việt Nam, từ những năm 1990, các nhà khoa học Phòng Công nghệ Phôi (Viện Công nghệ Sinh học) đã nghiên cứu tạo phôi in vitro cho trâu, bò. Sau đó là Viện Chăn nuôi, rồi Trường Đại học Nông nghiệp I (nay là Học viện Nông nghiệp Việt Nam), Trường ĐH Khoa học tự nhiên, ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh… nghiên cứu tạo phôi in vitro cho bò, lợn. Noãn bào được hút từ những buồng trứng thu thập tại lò sát sinh.

Trong quá trình này, các nhà khoa học nước ta đã có những cải tiến về môi trường nuôi trứng, kỹ thuật xử lý trứng trước khi cho thụ tinh, phương pháp thụ tinh, kỹ thuật nuôi phôi, phương pháp đông lạnh tối ưu cho phôi . . ..Đây là những khâu quan trọng nhằm nâng cao tỉ lệ sống và hiệu quả cho công nghệ tạo phôi in vitro. Chúng tôi kỳ vọng công nghệ này sẽ tiếp tục được phát triển mạnh hơn nữa ở nước ta trong tương lai.

Cấy phôi (ET)

Cấy phôi là biện pháp quan trọng nhằm cải thiện đàn gia súc với tốc độ nhanh, đồng thời tạo cơ hội tận dụng sự đóng góp về di truyền của cả con đực và con cái. Công nghệ này bao gồm gây rụng nhiều trứng, một khâu quan trọng để nâng cao số lượng tế bào trứng từ những con cho siêu đẳng. Năm 1890, lần đầu tiên Walter Heape đã cấy phôi thành công cho thỏ. Về sau, việc cấy phôi cho các loài có vú khác tiếp tục ra đời. Năm 1987 hình thành khái niệm rụng nhiều trứng và cấy phôi (MOET – multiple ovulation and embryo transfer). MOET đã tăng cường độ chọn lọc, rút ngắn khoảng cách di truyền và tăng tiến bộ di truyền. Gây rụng trứng nhiều được thực hiện trên những con cho bằng các hormone, chủ yếu là những hormone được tinh chế từ tuyến yên lợn (FSH-P) hoặc gonadotrophin huyết thanh ngựa chửa (PMSG) [sau này, người ta gọi lại cho đúng hơn, đó là gonodotrophin màng đệm nhau thai ngựa chửa – eCG]. eCG có đáp ứng tốt nhưng cũng có tác động không tốt lên phôi, do đó, FSH được ưa chuộng hơn. Trong gây rụng trứng nhiều, người ta dẫn tinh hai lần bằng tinh dịch của những đực giống thượng hạng. Việc thu phôi được thực hiện vào ngày thứ 6/7 (với bò) hoặc ngày thứ 5/6 (với trâu) để cấy phôi tươi hoặc bảo tồn đông lạnh rồi sử dụng về sau. Tỉ lệ thụ thai ở bò và trâu cấy phôi đạt khoảng 35–45% (Choudhary et al., 2016).

Ở Việt Nam: Các nhà khoa học Miền Bắc, Miền Nam đã đóng góp nhiều công sức và đạt được những thành tựu đáng kể trong lĩnh vực này với vật nuôi.

Khởi đầu là Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã cho ra đời một số vật nuôi từ công nghệ cấy phôi: mở màn là thỏ (1978), rồi bê sữa từ cấy phôi tươi (1986), bê Charolais thuần từ cấy phôi đông lạnh Charolais vào con nhận là bò lai Hà–Ấn (1987), dê Saanen thuần từ cấy phôi đông lạnh Saanen vào dê Cỏ Việt Nam (1997), bê sữa Holstein thuần từ cấy phôi Holstein vào bò nhận là lai Sind (1999)… Nguyễn Hữu Đức (2005).

Viện Chăn nuôi, sau thời kỳ chuẩn bị đầu những năm 1990, từ 1995 đã ứng dụng thành công công nghệ sản xuất và cấy phôi bò cho khu vực quanh Viện. Qua hơn 5 năm tiến hành, đã có 30 bê ra đời từ cấy phôi (Dairy Vietnam. Co., Ltd., không có năm).

Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên đã có đề tài “Ứng dụng công nghệ cấy chuyển phôi bò sữa cao sản tại Tây Nguyên” được tiến hành ở giai đoạn 2011–2014 thuộc Chương trình Tây Nguyên 3 và đã được nghiệm thu kết quả năm 2015.

Tháng 7/2016 một bê đực BBB thuần (sơ sinh: 52 kg) đầu tiên tại Việt Nam do cấy phôi bò BBB (nhập nội) được sinh ra tại Trung tâm Bò Phù Đổng (Gia Lâm, Hà Nội). Đây là kết quả từ công trình của nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Thú y (Học viện Nông nghiệp Việt Nam) do TS. Sử Thanh Long chủ trì (Nguyễn Tấn Anh, 2016). Từ công trình này, đã gợi ý cần sử dụng cấy phôi bò đã phân giới tính để tạo ra những bê đực chuyên sản dùng sản xuất tinh dịch hoặc tạo ra những bê cái năng suất cao làm bò cho trứng đưa vào thụ tinh ống nghiệm, góp phần đẩy mạnh chuyên ngành thụ tinh nhân tạo và cấy phôi.

Công nghệ cấy phôi đã phát huy tác dụng tốt ở nước ta, hứa hẹn trong một tương lai không xa, sản lượng thịt và sữa của Việt Nam sẽ tăng trưởng một cách bền vững.

PGS.TS Nguyễn Tấn Anh