Progrès techniques en matière de transfert d`embryons et
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Rev. sci. tech. Off. int. Epiz., 1984, 3 (2), 291-310. Progrès techniques en matière de transfert d'embryons et implications pathologiques* W.C.D. HARE* Résumé : Le transfert d'embryons est pratiqué en Amérique du Nord sur différentes espèces animales domestiques : bovins, porcins, ovins, caprins et équins. L'auteur décrit les méthodes de collecte et de transfert d'embryons dans l'espèce bovine. Parallèlement à cette technologie, d'autres techniques ont été développées pour accroître l'efficacité et la rentabilité du transfert d'embryons, notamment la cryoconservation, le sexage, les micromanipulations (en vue de produire des multiplés), les microinjections et la fécondation in vitro. L'auteur envisage les différentes interactions possibles entre agents pathogènes et embryons. Dans la majorité des cas, l'agent pathogène ne pénètre pas à travers la zone pellucide car elle forme une barrière protectrice autour de l'embryon. Néanmoins, plusieurs expériences ont permis de démontrer que cette pénétration est possible par certains virus (virus de la maladie d'Aujeszky, parvovirus). Des recherches complémentaires sont nécessaires pour fixer des réglementations sanitaires concernant les embryons, leurs parents génétiques et les différentes techniques associées au transfert. Etant donné que les embryons peuvent être transportés dans des conditions beaucoup plus économiques et faciles que des animaux vivants, les sociétés d'élevage et de transfert doivent coopérer avec les autorités vétérinaires pour contrôler les opérations et éviter le risque de transmission des maladies infectieuses. INTRODUCTION En termes simples, le transfert d'embryons consiste à prélever un embryon dans l'oviducte ou l'utérus d ' u n animal (femelle donneuse) et le placer dans l'oviducte ou l'utérus d ' u n autre animal (femelle receveuse) qui se situe à la même phase du cycle génital que la femelle donneuse. Chez les bovins, on administre généralement à la femelle donneuse à haut potentiel e * Rapport présenté à la 6 Conférence de la Commission régionale de l'O.I.E. pour les Amériques, Mexico, 22 septembre 1983. Traduction du rapport original intitulé : « Embryo transfer technological advances and pathological implications ». ** Agriculture Canada, Animal Diseases Research Institute, P . O . Box 11300, Station H, Nepean, Ontario, K2H 8P9 (Canada). — 292 — génétique des hormones pour accroître sa ponte ovulaire (superovulation) et donc sa production d'embryons par rapport au nombre qu'elle pourrait produire dans les conditions naturelles. En Amérique du N o r d , au début des années soixante-dix, le transfert d'embryons chez les bovins était une activité entièrement nouvelle; il est devenu en dix ans une industrie dont le chiffre d'affaires s'élevait en 1981 à 20 millions de dollars par an et qui continue de progresser (49). Le transfert d'embryons est également pratiqué avec succès chez les porcins, les ovins, les caprins et les équins. Dans les conditions de l'élevage industriel, les embryons sont transférés à des âges et stades biologiques où ils sont encore enveloppés dans une capsule relativement épaisse appelée zone pellucide, à savoir : chez la vache, du 6 au 8 j o u r , stade morula à blastocyste; chez la brebis et la chèvre, du 3 au 5 j o u r , stade 8 cellules à morula; chez la truie, du 3 au 5 j o u r , stade 8 cellules à morula; chez la j u m e n t , du 6 au 8 jour, stade morula à blastocyste. e e e e e e e e Les embryons transférables peuvent être collectés soit par voie cervicale (bovins, équins), soit par voie chirurgicale (toutes espèces), soit à l'abattage par prélèvement de l'appareil génital. La récolte par voie cervicale est effectuée dans les élevages, les cliniques vétérinaires ou les centres spécialisés. La récolte par voie chirurgicale se fait généralement dans les cliniques ou les centres spécialisés mais peut l'être aussi dans les élevages. La collecte d'embryons à l'abattage se fait normalement à l'abattoir par prélèvement aseptique, puis au niveau du laboratoire par irrigation de l'appareil génital. Le transfert d'embryons proprement dit est effectué soit par voie chirurgicale (toutes espèces), soit par voie cervicale (bovins, équins). Les deux techniques peuvent être appliquées dans les élevages, les cliniques vétérinaires ou dans les centres spécialisés. L'impact que peut avoir le transfert d'embryons sur l'élevage dans un pays donné dépend de sa politique agricole et de ses besoins en animaux. Chez les bovins, la production annuelle de veaux par une femelle féconde peut être multipliée par 10 en moyenne. P a r exemple, en élevage laitier, 70 à 90% des veaux femelles sont nécessaires au remplacement des animaux réformés pour des raisons autres q u ' u n m a n q u e de productivité. Dans ce contexte, la vitesse de l'amélioration génétique du côté femelle pourrait être multipliée par 3 ou 4, si les animaux de remplacement étaient choisis parmi les 10% meilleurs sujets du troupeau (50). La production peut aussi être augmentée en pratiquant le transfert d'embryons à partir de vaches à haut potentiel génétique, qui sont infertiles en raison d ' u n traumatisme, d'une maladie ou de la vieillesse (9, 30) ou incapables de mener une gestation à terme pour d'autres raisons. La production de jumeaux par transfert d'embryons chez les bovins à viande peut fortement augmenter l'efficacité alimentaire de leur mère (50). Le transfert d'embryons offre des perspectives plus intéressantes que l'insémination artificielle pour l'amélioration des cheptels locaux : non seulement — 293 — l'effet améliorateur est plus rapide mais le transfert d ' u n embryon importé dans l'utérus d ' u n e mère de race locale a p p o r t e la garantie que le veau reçoit à sa naissance une immunité colostrale contre les maladies locales (50). Le transfert d'embryons offre donc des perspectives de recherche favorables à l'amélioration des performances de reproduction. Les technologies développées parallèlement sur les embryons comprennent la cryoconservation, le sexage, les micromanipulations, les microinjections et la fécondation in vitro. Ce r a p p o r t passe rapidement en revue les progrès technologiques en relation avec le transfert d ' e m b r y o n s , les recherches publiées ou en cours sur les interactions entre agents pathogènes et embryons, ainsi que les garanties sanitaires proposées pour la collecte et le transfert des embryons. TECHNOLOGIES LIÉES A U TRANSFERT D'EMBRYONS La cryoconservation des embryons est une importante technique complémentaire du transfert d'embryons chez les bovins, ovins, caprins et équins parce qu'elle permet de stocker des embryons pendant longtemps. Le coût du transfert d'embryons est ainsi réduit pour l'éleveur car le transfert peut être réalisé q u a n d une receveuse est disponible, sans qu'il soit nécessaire de synchroniser plusieurs receveuses avec chaque donneuse. De plus, cette technique évite de disposer de plus de receveuses que d'embryons ou l'inverse. La cryoconservation facilite le transport des embryons sur de longues distances en vue de transferts. Antérieurement, il n'était possible de conserver les embryons plus de 48 heures q u ' e n les maintenant en culture, ou en les transférant dans l'oviducte ligaturé d ' u n e autre espèce animale, une lapine par exemple, et les receveuses devaient être prêtes à les recevoir. La cryoconservation permet aussi de maintenir en quarantaine les embryons pendant q u ' o n examine l'état sanitaire des donneuses. Les embryons (au stade morula ou blastocyste) sont généralement congelés dans des ampoules ou des paillettes et sont examinés après décongélation avant d'être transférés. Récemment, on a mis au point des méthodes rapides de congélation-décongélation des embryons en paillettes (38, 48). Celles-ci permettent de transférer des embryons quelques minutes après leur retrait de l'azote liquide, ce qui facilite beaucoup l'opération et se pratique d ' u n e manière comparable à l'insémination artificielle. Actuellement, le seul p r o blème posé par cette technique rapide est que le taux de gestation obtenu après le transfert des embryons est inférieur aux taux de 50 à 6 0 % obtenus par d'autres méthodes. Ce problème pourrait être résolu par une sélection soigneuse des embryons avant congélation (32). Dans l'avenir, on peut prévoir que le transfert d'embryons sera effectué par des « transféreurs » d ' u n e façon très semblable à l'insémination artificielle pratiquée par les inséminateurs. — 294 — Le sexage des embryons est une autre technique développée parallèlement au transfert d'embryons chez les bovins. P o u r ce faire, la seule méthode dont on dispose au m o m e n t du transfert consiste à étudier les chromosomes sexuels. Le sexage peut être réalisé sur environ 6 0 % des blastocystes éclos (3, 24, 27, 74) mais l'inconvénient de ce procédé est qu'actuellement personne n ' a réussi à congeler-décongeler les embryons à ce stade si bien qu'après le sexage, ils ne peuvent pas être stockés. Les micromanipulations permettent de sexer des embryons par analyse des chromosomes aux stades de développement où ils peuvent être cryoconservés. Le sexage est réalisé alors directement ou par la culture de quelques blastomères. Bien que cette méthode ait été jugée comparable ou meilleure que celle appliquée aux blastocystes éclos (40), le taux moyen de réussite est plus souvent de l'ordre de 3 0 % (14, 54). De meilleurs résultats seraient vraisemblablement obtenus sur des demi-embryons (divisés en deux) puisqu'il y aurait davantage de cellules sur lesquelles travailler (47, 72). Mais il reste à déterminer quel taux de gestation sera obtenu finalement par transfert d'embryons congelés-décongelés à. zone pellucide lésée, car j u s q u ' à présent les résultats sont très inférieurs à ceux obtenus avec des embryons congelésdécongelés à zone pellucide intacte. L'inconvénient de toutes les méthodes de sexage par analyse des chromosomes réside dans leur temps de réalisation (3 heures et demie à 4 heures) et le petit nombre d'embryons qui peut être examiné par une seule personne (6 à 8/jour) (3). La mise au point d'une méthode rapide et fiable serait donc d ' u n grand intérêt. Plusieurs sociétés de biotechnologie cherchent à sexer les embryons d'après la présence de l'antigène H-Y chez les embryons mâles. L'antigène HY est un élément d'histocompatibilité qui ne se forme q u ' à la surface des cellules mâles. Depuis quelques années, plusieurs laboratoires cherchent à mettre au point un système de sexage fondé sur l'utilisation des anticorps dirigés contre l'antigène H-Y. L ' u n de ces laboratoires, la société Genetic Engineering of C o l o r a d o , a déposé une demande de brevet pour le sexage des embryons bovins de 6 jours au moyen d'anticorps monoclonaux contre l'antigène H-Y avec un taux de réussite annoncé de 9 3 % (41). Si cette société ou une autre trouve une solution, cette technique représentera une méthode facile et rapide de sexage des embryons au stade où ils peuvent être congelés et décongelés. Cela aura des conséquences économiques révolutionnaires, par exemple en élevage laitier où la certitude d'obtenir une génisse à tout coup, au lieu d'une fois sur deux, aura un impact déterminant sur l'efficacité des programmes d'élevage. On discerne mal l'avantage qu'il y aurait à sexer les autres espèces d'animaux d'élevage, du moins sur le plan économique, mais la même démarche pourrait n'être appliquée que pour les bovins, bien que l'identification des chromosomes sexuels soit plus difficile. Les micromanipulations d'embryons consistent à intervenir sur eux entre la fécondation et le début du stade blastocyste au moyen de micromanipulateurs et autres microinstruments. — 295 — On peut scinder en deux une morula ou un embryon plus précoce, placer les fragments obtenus dans des zones pellucides vides et les transférer pour obtenir de vrais jumeaux (4, 13, 33, 44, 65, 68, 70, 7 1 , 72, 73). On peut prélever une cellule isolée (blastomère) sur des embryons de 2, 4, 6 ou 8 cellules, ou deux blastomères sur des embryons de 4, 6 ou 8 cellules, les placer dans des zones pellucides vides puis les transférer chez des receveuses pour obtenir des individus identiques (jumeaux, triplés, quadruplés, etc.) (66, 67, 68). On peut aussi produire des multiples identiques en associant des cellules isolées obtenues d'embryons de 4 ou 8 cellules (69). La production de j u m e a u x ou de multiplés identiques, qui constitue une forme de clonage, fournirait un outil de recherche inestimable pour de n o m breuses études sur les animaux d'élevage, relatives à leurs maladies nutritionnelles, infectieuses ou liées à l'environnement. L'identité du génotype fait disparaître les variations individuelles que l'on doit normalement prendre en considération q u a n d on utilise de grands animaux dans des recherches expérimentales. Avec des animaux à génotype identique, il y a une variable de moins et on peut donc utiliser moins d ' a n i m a u x pour obtenir u n résultat statistiquement significatif. On peut comparer valablement les gains de poids obtenus au moyen d'aliments différents dans les mêmes conditions de milieu. On peut déterminer avec plus de précision les effets h o r m o n a u x sur la vitesse d'accession à la puberté et à la maturité. On peut étudier les différences de doses pathogènes, voies d'administration, souches, environnement, etc., sans avoir à tenir compte des variations individuelles. En injectant des cellules d ' u n embryon dans un autre, on peut aussi créer des chimères intra- (63) et interspécifiques (1). Celles-ci peuvent également être créées par extraction des embryons de leur zone pellucide, lorsqu'ils sont issus de couples parentaux différents, puis en les fusionnant pour former un seul embryon (39, 46, 61). Il est ainsi possible d'associer les gènes d ' u n caractère favorable à ceux d ' u n ou plusieurs autres caractères. On peut par exemple associer le patrimoine génétique déterminant la résistance aux maladies à celui déterminant une production élevée et créer ainsi de nouvelles lignées qui présentent beaucoup d'intérêt. Les techniques de microinjection consistent à introduire directement des macromolécules dans les cellules au moyen de microinstruments. Les applications de cette technologie sont innombrables. Récemment, on a réalisé la microinjection du gène de l ' h o r m o n e de croissance du rat, fusionné avec le gène métallothionéine I de la souris, dans le pronucléus mâle de l'ovule fécondé de souris (45). Cette intervention produit des souris statistiquement plus grandes que leurs congénères utilisées comme témoins. Cette démonstration annonce des possibilités immenses d'accélération de la croissance chez les animaux de grande valeur économique. Une durée de production plus courte et une efficacité de conversion alimentaire accrue seraient hautement profitables. — 296 — Un élément fondamental pour ces études est l'établissement de cartes des génomes, qui a fait l'objet d'investigations poussées chez l ' h o m m e et les animaux de laboratoire mais a été relativement négligé chez les animaux d'élevage. Une autre application consiste à réaliser la microinjection de virus p a t h o gènes dans de jeunes embryons de mammifères. Cela a déjà été pratiqué sur des embryons bovins de 7 jours avec le virus BVD en vue d'études au microscope électronique (37*). Après la microinjection, les embryons ont été transférés à des femelles receveuses pour étudier le processus de l'infection embryo-fœtale. La microinjection d ' u n agent pathogène directement dans u n embryon, son transfert puis l'étude de l'interaction entre receveuse et embryon constituent une méthode de choix pour déterminer si l'embryon est capable ou non d'entretenir l'infection et de transmettre la maladie, question capitale pour tous les responsables du contrôle et de la prévention des maladies infectieuses. La fécondation in vitro est une autre technique de pointe qui, en association avec le transfert d'embryons, pourrait avoir une influence prépondérante sur l'élevage, en particulier si l'on peut découvrir les secrets de la m a t u r a t i o n de l'ovocyte et récolter des ovocytes à l'abattoir. La fécondation in vitro se prête aussi à des recherches sur la transmission d'agents infectieux à l'ovule par le spermatozoïde lors de la fécondation, complétant celles sur la transmission des maladies infectieuses lors du transfert. INTERACTIONS AGENTS PATHOGÈNES-EMBRYONS La possibilité de transmission de maladies par les embryons lors de leur transfert est une question dont toutes les personnes concernées par cette activité devraient se préoccuper. Elle revêt une importance particulière pour les autorités vétérinaires chargées d'éviter la propagation des maladies infectieuses dans leurs pays et de prévenir l'introduction des maladies exotiques. Les maladies pouvant être transmises par les embryons entrent dans deux catégories : les maladies infectieuses et les maladies héréditaires. P o u r que les embryons à zone pellucide intacte portent ou transmettent une maladie, il faut : 1 que la cause de la maladie soit présente dans l'ovule ou le spermatozoïde, ce qui est le cas dans les maladies héréditaires et pourrait l'être dans certaines maladies infectieuses; 2° que l'agent causal présent dans le milieu extérieur traverse la zone pellucide et infecte l'œuf ou les cellules embryonnaires, ou bien 3° que l'agent causal se fixe sur la zone pellucide et soit transféré avec l'embryon ou transporté avec les liquides d'irrigation; l'infection sera ainsi o * L'astérisque indique qu'il s'agit de données non publiées. — 297 — transmise à la receveuse qui, à son tour, p o u r r a infecter l'embryon, après son éclosion ou pendant son développement fœtal. En matière de maladies infectieuses, à condition que les embryons possèdent une zone pellucide intacte et qu'ils soient manipulés correctement pendant et après leur collecte, les recherches m o n t r e r o n t sans doute que les agents transmissibles sont plutôt des virus que des bactéries, des chlamydies, des rickettsies ou des protozoaires. D'après les données acquises, surtout dans des expériences sur animaux de laboratoire, il ressort que, pour les virus, il n'existe pas de critères d'orientation sur les agents potentiellement transmissibles par les jeunes embryons, en provenance des gamètes parentales ou de l'environnement. Aussi est-il probable que l'agent pathogène de chaque maladie en cause devra être étudié individuellement (20). Les Tableaux I, II et III présentent les recherches publiées ou en cours sur un certain n o m b r e d'agents pathogènes dans plusieurs espèces animales. On dispose maintenant de n o m b r e u x résultats d'expériences m o n t r a n t que le virus de la leucose bovine n'est pas transmis par les embryons bovins à zone pellucide intacte, lorsqu'ils ont été lavés avant le transfert (8, 16*, 2 1 , 25*, 42*, 43, 56) (Tableau IV). Des recherches récentes semblent indiquer que le virus de la fièvre catarrhale n'est pas n o n plus transmis par les embryons bovins à zone pellucide intacte (10, 11, 53, 62) (Tableau V). De même, il a été démontré que le virus I B R / I P V n'est pas transmis par les embryons de bovins, à zone pellucide intacte, lavés et traités par la trypsine avant le transfert (58) (Tableau VI). Des embryons issus de truies donneuses, élevées en milieu infecté par la maladie d'Aujeszky, ont été transférés à des truies receveuse exemptes de germes pathogènes spécifiques sans aucun signe de transmission de la maladie (28, 29) (Tableau VII). E n revanche, il a été démontré que des embryons porcins à zone pellucide intacte, exposés in vitro à des concentrations élevées (10 D I C T / m l ) de virus Aujeszky et transférés à des receveuses, provoquaient la seroconversion chez celles-ci (6). Le transfert d'embryons porcins de 5 jours à zone pellucide intacte, préalablement exposés à 1,7 x 1 0 D I C T / m l de parvovirus porcin ont également entraîné la séroconversion des truies receveuses (77); cependant, dans cette expérience, les embryons n ' o n t été lavés que deux fois, ce qui peut être considéré comme insuffisant pour éliminer le virus détectable dans le produit de lavage (51*). C'est pourquoi ce travail devra probablement être renouvelé. 8 50 4 5 0 Si les recherches futures permettent d'établir que certaines maladies ne sont pas transmises par les embryons, il sera possible d'utiliser le transfert d'embryons pour : o 1 transférer des lignées génétiques d ' u n pays où ces maladies sont présentes dans un pays indemne sans risque d'introduction; 2° éradiquer ces maladies dans les troupeaux infectés sans élimination de certaines souches animales, et — 298 — TABLEAU I Etudes publiées embryon ou en cours sur les interactions bovin-agents pathogènes In vitro In vivo Pays Références Virus de la leucose bovine enzootique + Canada Etats-Unis Royaume-Uni (8, 2 1 , 25*, 56) (42*, 43) (16*) Virus de la fièvre catarrhale + + + + + + + + + + + + + Canada Etats-Unis (52, 62) (10, 11) Agents pathogènes Virus de l ' I B R / I P V Virus de la maladie des muqueuses (BVD) Parvovirus Virus aphteux Virus d ' A k a b a n e B. M. + + + + abortus paratuberculosis Canada (57, 58) Canada Etats-Unis (53) (2, 37*) Etats-Unis (12) Canada/ Etats-Unis (55*) Canada (53) Etats-Unis (59, 60, 64) Danemark (31*) * Références avec astérisque : données non publiées. T A B L E A U II Etudes publiées ou en cours sur les interactions embryon ovin-agents pathogènes Agents pathogènes In vitro In vivo Pays Virus de la fièvre catarrhale + Canada/Etats-Unis (23*) Virus de la tremblante + Etats-Unis (14, 15*) Virus maedi-visna + + Grande-Bretagne Danemark (19*) (34*) * Références avec astérisque : données non publiées. Références — 299 — TABLEAU I I I Etudes publiées ou en cours sur les interactions embryon porcin-agents pathogènes Agents pathogènes In vitro In vivo Pays Références Parvovirus + + Etats-Unis (7, 76, 77) Virus d'Aujeszky + + + + Etats-Unis Canada (5, 6, 7, 2 8 , 29) (52*) Canada (52*) Virus de la maladie vésiculeuse du porc + Virus de la peste porcine africaine + Canada (52*)_ Virus aphteux + Etats-Unis/ Canada (55*) Virus de la stomatite vésiculeuse + Canada (52*) Entérovirus (ECPO-3) (ECPO-6) + Etats-Unis (7) + Cytomégalovirus + Grande-Bretagne (75*) * Références avec astérisque : données non publiées. TABLEAU I V Effets connus à ce jour de l'interaction virus de la leucose bovine embryon bovin (8, 16*, 21, 25*, 42*, 43, 56) Transferts 407 1 Veaux 200 2 Gestations enzootique- 2 29 1) E m b r y o n s provenant de mères séropositives vis-à-vis de la leucose bovine et de pères séro-positifs ou séro-négatifs, et transférés à des receveuses séro-négatives. 2) Tous les veaux et toutes les receveuses sont restés séro-négatifs. D e plus, le virus de la leucose bovine n ' a été isolé dans aucun des 60 embryons et 26 ovules n o n fécondés. Remarque : le virus de la leucose bovine a été décelé dans 4 liquides d'irrigation sur 25. * Références avec astérisque : données n o n publiées. — 300 — TABLEAU V Effets connus à ce jour de l'interaction virus de la fièvre catarrhale ovine-embryon bovin (10, 11, 53, 62) Transferts 1 83 Veaux 2 Gestations 31 2 10 1) E m b r y o n s provenant de mères présentant u n e infection p a r le virus de la fièvre catarrhale (sérotypes 10, 11, 13, 17, 18) et de pères séro-négatifs ou de mères séronégatives et de sperme contenant le virus, et transférés à des receveuses séronégatives. 2) Tous les veaux et toutes les receveuses sont restés séro-négatifs vis-à-vis du virus de la fièvre catarrhale. L a recherche du virus a été également négative chez les veaux et les receveuses. De plus, 51 embryons et 14 ovocytes se sont révélés négatifs à la recherche de l'antigène de la fièvre catarrhale par immunofluorescence. R e m a r q u e : le virus de la fièvre catarrhale a été décelé dans 12 liquides d'irrigation sur 34. TABLEAU V I Effets connus à ce jour de l'interaction virus IBR/IPV-embryon bovin (58) 1 Transferts Veaux 72 20 2 Gestations 2 14 1) E m b r y o n s provenant de mères excrétant le virus I B R / I P V (souche 108, C o l o r a d o ) et de pères négatifs, transférés à des receveuses séro-négatives. 2) T o u s les veaux et toutes les receveuses sont restés séro-négatifs vis-à-vis de 1TBR. Les essais d'isolement du virus sur des veaux et des receveuses sélectionnés ont tous été négatifs. R e m a r q u e : le virus a été décelé dans 15 liquides d'irrigation sur 22. — 301 — TABLEAU V I I Effets connus à ce jour de l'interaction virus d'Aujeszky-embryon porcin (28, 29) In vivo Nbre d'embryons transférés 245 35 Résultat du transfert Contact Donneuse séro-positive 19 receveuses gestantes sur 25, d o n n a n t naissance à 150 porcelets : pas de séro-conversion 3 donneuses infectées après l'accouplement avec injection de 2 ml = 105 D I C T / m l par voie intranasale 0 séro-conversion 3 receveuses sur 5 donneuses infectées après l'accouplement avec injection de 2 ml = 10 D I C T / m l par voie intranasale, avec 25 ml = 10 D I C T / m l par voie intra-utérine 5 receveuses avec séro-conversion sur 5 5 0 70 5 5 0 5 5 0 In vitro Nbre d'embryons transférés Contact Résultat du transfert 45 104 D I C T / m l 0 séro-conversion sur 4 receveuses 79 108 D I C T / m l 5 séro-conversions sur 5 receveuses 5 0 5 0 3° introduire de nouvelles souches animales dans des troupeaux exempts d'agents pathogènes spécifiques, ou protégés d'une autre manière, sans craindre d'y introduire ces maladies. Le transfert d'embryons est également un moyen utile pour rechercher les alleles récessifs, q u a n d des animaux sont soupçonnés d'être porteurs de maladies héréditaires indésirables. GARANTIES SANITAIRES Dans l'attente d'informations fiables sur la capacité des embryons à transmettre les agents infectieux, il conviendra de s'assurer de l'état sanitaire des embryons en prenant des garanties sur celui des parents génétiques. Ces — 302 — garanties devront faire l'objet de révisions régulières pour permettre une validation et une application aussi rapides que possible des résultats de la recherche. Un point peut se révéler plus important pour la santé de l'embryon, puis du foetus, que la santé de ses parents génétiques : celle de la femelle receveuse. Les receveuses doivent être soumises à un examen vétérinaire et choisies en bonne santé. Elles doivent être exemptes d'agents infectieux transmissibles in utero à l'embryon ou au fœtus ou post partum au veau, ou pouvant entraîner d'autres troubles de la reproduction. Si l'on craint que les embryons transférés puissent transmettre des maladies infectieuses, il convient d'isoler les receveuses des autres animaux qui ne présentent pas les mêmes garanties sanitaires, pendant au moins 30 jours avant et 60 jours après le transfert du ou des embryons. Il convient également de contrôler leur état et de rechercher les maladies infectieuses à intervalles réguliers pendant toute la gestation (26). La receveuse et sa progéniture d'adoption doivent aussi être contrôlées pendant un certain temps post partum. L'accouplement ou l'insémination des donneuses, la collecte, le traitement (lavage, congélation, etc.) et le transfert d'embryons en vue d'échanges internationaux ne doivent être pratiqués e t / o u surveillés que par des personnes agréées par les services vétérinaires officiels de leur pays. Ces personnes doivent ainsi s'assurer que les opérations de collecte, de traitement et de transfert d'embryons sont conformes aux garanties sanitaires et aux règles d'identification établies (26). Toutes les opérations doivent être réalisées selon une stricte asepsie. P a r exemple, le périnée et la vulve doivent être lavés avec soin et désinfectés avant d'y introduire un cathéter ou une paillette d'insémination. Tous les instruments, liquides et récipients pour l'irrigation et la collecte des embryons doivent être stériles. Tous les sérums et enzymes utilisés pour la collecte, le lavage, le traitement, la mise en culture, la congélation et la décongélation ainsi que le transport des embryons doivent être exempts de mycoplasmes et de virus (26). Les embryons choisis pour le transfert doivent être lavés avec soin, car les recherches ont montré que certains agents pathogènes peuvent être retrouvés dans le liquide d'irrigation utérine des animaux infectés, au m o m e n t de la collecte des embryons (8, 10, 58, 62). Des recherches menées à l'Institut de recherche sur les maladies animales du C a n a d a ont montré que, pour que le lavage élimine régulièrement une concentration de 10 à 10 de virus, les embryons doivent subir dix changements de milieu. P o u r ce faire, la paillette utilisée pour le transfert des embryons doit être changée après chacun des dix transferts et chaque lavage doit représenter une dilution au centième de celle du lavage précédent (51*). Cependant, il convient de savoir que certains virus ont tendance à adhérer à la zone pellucide et que même un lavage soigneux ne permet pas de les éliminer. Certains de ces virus peuvent être inactivés par un 6 7 — 303 — traitement enzymatique ou au contact d ' u n antisérum (52*, 57), ce qui rend le transfert d'embryons sans danger (58); d'autres virus ne peuvent pas être inactivés de cette manière (52*). A de rares exceptions près, les recherches réalisées j u s q u ' à maintenant sur la transmission des maladies infectieuses par les embryons ont porté sur des embryons frais à zone pellucide intacte, plutôt que sur ceux sans zone pellucide, congelés puis décongelés ou éclos. On a déjà m o n t r é qu'ils peuvent entrer en contact avec plusieurs agents infectieux avant le transfert puis être transférés sans transmettre les maladies à condition qu'ils soient, au préalable, convenablement lavés (leucose bovine, fièvre catarrhale) ou traités ( I B R / I P V ) . Il a été prouvé dans certains cas que la zone pellucide j o u e un rôle de barrière protectrice et empêche les agents infectieux d'entrer en contact avec les cellules de l'embryon. Ce qui n ' a pas encore été étudié, c'est dans quelle mesure le risque de transmission des maladies est augmenté par les embryons congelés et décongelés, soumis à des micromanipulations ou à zone pellucide lésée, par r a p p o r t aux embryons frais à zone pellucide intacte. Il est admis que, lorsque les embryons sont congelés puis décongelés, la zone pellucide d ' u n certain n o m b r e d'entre eux est lésée. On estime que les dégâts peuvent atteindre 16% pour les embryons congelés puis décongelés en ampoule (38*) et davantage pour ceux congelés puis décongelés en paillettes (22*). Il est à prévoir q u ' u n e lésion de la zone pellucide l'empêche de jouer le rôle de barrière protectrice à l'égard des agents infectieux présents dans l'environnement; ceux-ci peuvent alors entrer en contact avec les cellules de l'embryon. De même, les micromanipulations d'embryons à zone pellucide intacte en vue du sexage ou de la production de vrais j u m e a u x , de multiples identiques ou de chimères, détruisent l'intégrité de la zone pellucide. De plus, dans la production de vrais j u m e a u x ou de multiplés identiques, on utilise des zones pellucides vides, provenant généralement d ' u n autre animal de la même espèce ou d ' u n e espèce différente, pour y introduire, selon le cas, des moitiés d'embryons ou des blastomères. Evidemment, dans de telles situations, il est très important : I que les embryons soient soigneusement lavés avant d'être soumis à une congélation ou une micromanipulation; o 2° que les donneuses fournissant les zones pellucides vides soient bien identifiées; 3° que l'état sanitaire de ces donneuses soit étudié à fond; 4° que les zones pellucides elles-mêmes soient convenablement lavées et, s'il y a lieu, traitées avant d'être utilisées ou congelées en vue d ' u n e utilisation future. — 304 — CONCLUSION Le transfert d'embryons et les technologies qui lui sont associées sont perçus comme des méthodes prometteuses et importantes par les éleveurs, les personnes intéressées par la préservation des races ou des espèces en péril, les chercheurs travaillant sur la physiologie et l'endocrinologie de la reproduction, la génétique, les manipulations génétiques et la pathogénie des maladies infectieuses. Le transfert d'embryons permet aussi aux propriétaires de troupeaux infectés d'envisager l'éradication de certains agents pathogènes tels que, par exemple, le virus de la leucose bovine ou celui de la maladie d'Aujeszky sans perte de potentiel génétique. En même temps, le transfert d'embryons et les technologies associées posent un dilemme aux responsables de la prévention et du contrôle des maladies infectieuses, en particulier au niveau international. Le fait que des embryons puissent être transportés dans des conditions aussi économiques et faciles sur des milliers de kilomètres est un avantage pour la production animale mondiale, mais il peut être une source de fraudes pour les éleveurs ou les sociétés de transfert peu scrupuleux, surtout si les recherches indiquent que le risque de transmission de maladies infectieuses est faible. Il est pratiquement impossible pour les a u t o rités de contrôler seules la situation. Elles auront besoin de la coopération des sociétés d'élevage et des sociétés de transfert d'embryons elles-mêmes pour réglementer les interventions en fournissant des informations complètes sur : o 1 le père et la mère génétiques, y compris leur groupe sanguin et les résultats des examens sanitaires pratiqués; 2° le moment et le lieu de la collecte et de la congélation; 3° la ou les personne(s) rèsponsable(s) de la collecte et de la manipulation des embryons; 4° l'identification stricte de l'embryon, y compris son âge biologique; 5° les dossiers concernant toute micromanipulation et toute utilisation de zones pellucides supplémentaires, avec l'identité et l'état sanitaire des donneuses de ces zones; 6° les dossiers concernant tous les transferts et l'état de santé des receveuses, et 7° le groupe sanguin des nouveau-nés. REMERCIEMENTS L'auteur exprime sa reconnaissance à sa collègue, Elizabeth Singh, pour sa contribution et sa révision constructive du manuscrit. * * * — 305 — EMBRYO TRANSFER TECHNOLOGICAL ADVANCES AND PATHOLOGICAL IMPLICATIONS. — W.C.D. Hare. Summary : Embryo transfer is carried out in North America on diffe­ rent species of domestic animals : cattle, pigs, sheep, goats and horses. The methods of collection and transfer of cattle embryos are descri­ bed. Along these lines, other techniques have been developed to increase the efficacy and profitability of embryo transfer, in particular embryo cryopreservation, sexing, micromanipulation (with a view to producing multiplets), microinjection and in vitro fertilization. Different possible pathogen/embryo interactions are discussed. In the majority of cases, the pathogenic agent does not penetrate the zona pellucida because it forms a protective barrier round the embryo. Nevertheless, several experiments have demonstrated that this penetra­ tion is possible by certain viruses (Aujeszky's disease virus, parvovirus). Additional research is necessary to establish requirements concer­ ning the health status of embryos, their genetic parents and the diffe­ rent techniques associated with transfer. In view of the fact that embryos can be transported under much easier and more economic conditions than live animals, breeding societies and the embryo transfer industry should cooperate with the veterinary authorities to control operations and avoid the risk of transmission of infectious diseases. * * * PROGRESOS TÉCNICOS EN MATERIA DE TRANSFERENCIA DE EMBRIO­ NES E IMPLICACIONES PATOLÓGICAS. — W.C.D. Hare. Resumen : En Norteamérica se practica la transferencia de embriones en distintas especies animales domésticos : bovinos, porcinos, ovinos, caprinos y equinos. Describe el autor los métodos de recolección y transferencia de embriones en la especie bovina. Paralelamente a esta tecnología, se han desarrollado otras técnicas con objeto de incrementar la eficacia y ren­ tabilidad de la transferencia de embriones, especialmente la crioconservación, sexaje, micromanipulaciones (para producir multiplados), microinyecciones y fecundación in vitro. Considera el autor las distintas y posibles interacciones entre agen­ tes patogénicos y embriones. En la mayoría de los casos, el agente patogénico no penetra a través de la envoltura pelúcida por formar ésta una barrera protectora alrededor del embrión. No obstante, varias experiencias han podido probar que es factible la penetración por algu­ nos virus (virus de la enfermedad de Aujeszky, parvovirus). Se precisan llevar a cabo investigaciones suplementarias para elabo­ rar normativas sanitarias relativas a los embriones, sus parientes genéti­ cos y las distintas técnicas asociadas a la transferencia. Puesto que se pueden transportar los embriones en condiciones mucho mas economi- — 306 — cas y fáciles que los animales vivos, las sociedades de cría y transferen­ cia deben cooperar con las autoridades veterinarias para controlar las operaciones y evitar el riesgo de transmisión de las enfermedades infecto-contagiosas. * * * BIBLIOGRAPHIE 1. A N O N . ( 1 9 8 3 ) . — Cité par G . E . Seidel in : « M a m m a l i a n oocytes a n d preimplantation embryos as methodological components ». Biology of Reproduction, 28, 36-49. 2 . A R C H B A L D L . F . , FULTON R . W . , SEAGER C . L . , A L - B A G D A D I F . et G O D K E R . A . ( 1 9 7 9 ) . — Effect of bovine viral diarrhea (BVD) virus on preimplantation bovine embryos : A preliminary study. Theriogenology, 11 ( 1 ) , 8 1 - 8 9 . 3 . BETTERIDGE K . J . , H A R E W . C . D . et SINGH E . L . ( 1 9 8 1 ) . — A p p r o a c h e s t o sex selection in farm animals. In : « New Techniques in Animal Breeding ». E d . B . G . Brackett, G . E . 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