Een pioniersbedrijf als het gaat om ET en OPU/IVF. De veestapels van Ruann en Maddox Dairy in Californië produceerden in 4 decennia nabij 150.000 embryo’s.’

50 jaar geleden, op 12 maart 1974 werd ‘s werelds eerste Holstein ET-kalf geboren. Deze stier, Rockalli Son of Bova genaamd, werd het startschot voor de enorme invloed van de reproductietechniek ET (Embryo Transplantatie) op de ontwikkeling van het Holsteinras. Grote impact krijgt ook de deze eeuw doorgebroken OPU/IVF (Ovum Pick-Up/In Vitro Fertilisatie)-techniek. HI onderzocht de mogelijkheden van ET en OPU/IVF anno 2024. Niet alleen in de topfokkerij, maar juist ook als managementinstrument op melkveebedrijven.

JORDEN STEGINK, HAN HOPMAN & CHRISTINE MASSFELLER

Noord-Engeland, 1890. Wetenschapper Walter Heape plaatst pas bevruchte eicellen uit een Angora-konijn over in “Belgian Hare”-voedster. Met succes, zo blijkt wanneer de Belgian Hare onmiskenbaar Angora-jongen heeft geworpen. Heape’s baanbrekende experiment is van onschatbare betekenis voor de Holsteinfokkerij. Zo toont bijvoorbeeld de gTPI-lijst van Holstein USA. Alle 200 geplaatste stieren zijn, niet één uitgezonderd, gefokt via ET of OPU/IVF.

RUANN/MADDOX

Bova, ’s werelds eerste Holstein ET-kalf en een latere stamvader achter Manfred en O-Man, werd geboren in de VS-staat Washington.1250 mijl/2000km zuidelijker, in Californië, vinden we Ruann en Maddox Dairy; 2 melkbedrijven met een rijke ET- en OPU/IVF-historie. ‘Onze ­donoren produceren jaarlijks 4.000-5.000 embryo’s. In totaal hebben onze veestapels zo’n 150.000 embryo’s geproduceerd. In ons lab doen we ook ET-werk voor diverse andere fokkers. Dat komt neer op nog eens 5.000 embryo’s per jaar.’ Pat Maddox schetst namens het familiebedrijf de achtereenvolgende ontwikkelingen: ‘In 1978 bood mijn vader Doug diverse van zijn koeien aan voor een ET-demonstratie. Rond 1980 had onze lokale veearts Dr. Bob Cutright de procedure geleerd, waarop wij onze beste koeien zijn gaan spoelen. Een aantal jaren later kwam Em Tran met een mobiele ET-service naar Californië, geleid door Dr. Ken Halbach. We gebruikten beide ET-services en versnelden ons ET-programma. In 1983 bouwden we een ET-faciliteit met een indoor spoelbox plus aparte ruimte voor microscopisch onderzoek. Twee jaar later namen we Dr. Halbach in dienst en staken we nog meer energie in ons ET-programma. Midden jaren 90 deden we wat IVF, uitgevoerd door een embryoloog uit Zuid-Afrika. Na zijn vertrek deden we alleen nog conventionele ET’s. Totdat ook Dr. Halbach vertrok en we in 2006 Dr. Daniela Demetrio, erkend als één van de elite IVF-embryologen, in dienst namen. Op dat moment bouwden we er een tweede embryo-laboratorium bij voor meer IVF-werk. Na een aantal jaren gingen we volledig over op IVF. We gebruiken alleen nog ET wanneer een exportorder daarom vraagt.’

MEER MELK

De vooruitstrevende ET- en IVF-toepassing op Ruann en Maddox Dairy (samen 5500 melkkoeien) gaan samen met een progressief fokkerijbeleid. Maddox: ‘Mijn vader zag meteen de mogelijkheden van ET. Net als elke fokker wil je altijd meer nakomelingen uit je beste koeien. We ontdekten snel dat bepaalde koefamilies winstgevend waren en sterk bijdroegen aan de genetische vooruitgang. Hetgeen leidde tot veel meer excellente koeien, meer meerdere generaties excellenten en een aantal enorm uitgebreide koefamilies. Rond 2000 vonden we 5 zeer winstgevende families, ieder met 180 tot 300 vrouwelijke nakomelingen in onze veestapels. De Merlas via veel melk, de Glorys door hoog exterieur en veel excellenten, de Taunas vanwege geweldige uiers, de Dorindas dankzij showring exterieur, de Posch-familie door hoge indexen. Actueel hebben we een aantal elite donoren die we blijven benutten omdat hun nakomelingen ons zo goed bevallen. Uno Posch-25282 heeft meer dan 160 nakomelingen, Shamrock Anna-11201 heeft er 88. Sidney Jean-85880 heeft 72 dochters (> 20 EX), waaronder EX-95 Doorman Jean. Punch Norain-26484 heeft er 127 waarvan diverse zijn te vinden achter onze hoogste genomic pinken.’

Het vooruitstrevende ET- en IVF-gebruik transformeerde de veestapels. ‘In 1980 molken we op Ruann 800 koeien, waarvan slechts de helft stamboek was geregistreerd. Twee jaar later bouwden we Maddox Dairy, met de capaciteit van 3200 melkkoeien. De meeste van onze aankoopkoeien waren niet-stamboek Holsteins. Daarop begonnen we eerst embryo’s te plaatsen in onze niet geregistreerde Holsteins en vervolgens in het ondereind van onze stamboekkoeien. In 1996 waren al onze 4500 melkkoeien stamboek geregistreerd. In 1992 vonden we via eigen onderzoek dat ET-nakomelingen niet alleen een beter exterieur hadden, maar tevens gemiddeld 1800kg melk boven het bedrijfsniveau produceerden.’ Over de invloed op de handel vertelt Maddox. ‘Wij zijn gespecialiseerd in grote orders en hebben naar ruim 35 landen geëxporteerd. Met onze veestapel kunnen we aan ieder mogelijke productspecificatie of embryotype voldoen. We fokken voor de showring, B&W en R&W, hoge genomics, TPI, PTAT/type en polled. Na de 12/’23-draai hadden we de hoogste gPTAT-pink en hoogste Red-Holstein in de Amerika.’

AURORA

Aurora Ridge Dairy in de VS-staat New York bezit 2650 melkkoeien. Herdsman David Harvatine: ‘ET werd in het verleden gebruikt om mogelijk KI-stieren en nieuwe donoren te fokken. Nu, vooral als IVP, gebruiken we het om zoveel mogelijke opfokvaarzen te maken uit onze beste vrouwelijke dieren, alsmede een aantal KI-stieren. Onze huidige bedrijfslocatie kan niet worden uitgebreid. Vandaar ons doel om in iedere box een koe te hebben, voorzien van de best mogelijke genetica. De families achter onze donoren en hoge vrouwelijke dieren hebben ons overtuigd van hun klasse en daarom willen we hun in aandeel binnen de veestapel vergroten. Actueel hebben we 17 pinken gehuisvest op een Boviteq satelliet-station in Pennsylvania. Gewoonlijk hebben we 12-15 donoren in een tweeweekse IVF-routine. Ik houd ervan om iedere 2 weken IVF toe te passen en zodoende per donor zoveel mogelijk combinaties te kunnen maken. Alle resulterende embryo’s worden ingevroren. We laten daar ook ET-werk doen als er een embryo-contract is voor export waarbij om conventionele ET wordt gevraagd.’

Harvatine noemt ET en IVF uitdagende technieken. ‘Het is stressvol wanneer de hoogste donor niet zoveel embryo’s heeft gemaakt. Of als er minder drachtigheden zijn dan je had gehoopt. Focus op continue verbetering en details kan vermoeiend zijn. Maar niets geeft zoveel energie als het creëren van een nieuwe donor voor je programma.’

De OPU/IVP-techniek heeft deze eeuw een vlucht genomen in de Holsteinfokkerij.

WINSTGEVEND

Harvatine adviseert goed de kosten te monitoren. ‘Ik controleer onze maandelijkse kosten en bereken de kostprijs per embryo. We halen voordeel uit het samenvoegen van oocyten en ik stuur een donor snel met pensioen als haar oocytenproductie niet onze vastgestelde ondergrens haalt. Ik blijf daarbij van mening dat investering in genetica zich op een commercieel bedrijf uitbetaalt. Het gebruik van gesekst sperma kan behoorlijke winstgevend zijn. Maar ET/IVF heeft de potentie om nog meer winst te genereren. Ik heb altijd interesse gehad om voorop te lopen in plaats van aan te haken.’ Liefde voor de fokkerij is volgens Harvatine daarbij een must. ‘Het allerbelangrijkste is, dat je interesse hebt in genetica. Fokkerij is mijn passie en het helpt dat mijn collega’s dit delen en willen bijdragen. De uitgaven kunnen snel oplopen, dus moet je een lange termijnplan hebben en hard blijven werken om je doelen te halen. Voor mij is het een proces van zeker 23 jaar geweest om de veestapel tot het huidige niveau te ontwikkelen. Ik heb telkens weer nieuwe ideeën over waar we naar toe moeten werken, alsmede hoe daar te komen. De “juiste” genetica hebben, heeft te maken met continu blijven focussen op onze doelstelling in plaats van telkens over te stappen op de laatste fokkerijtrend. Daarbij hoort ook dat je moet kunnen accepteren als een paring niet werkt.’

Harvatine fokte de succesvolle TPI-stier Aurora Mitchell. Een vrouwelijk resultaat van absoluut topniveau is de 5-jarige Aurora Rapid 21849 VG-85 (3014 gTPI). ‘Zowel de familie achter ­Mitchell en Rapid 21849 hebben zich bewezen in onze veestapel. Een groot percentage van onze actuele donoren komen uit deze bloedlijnen. Rapid 21849 heeft recent voor de tweede keer gekalfd. Ik ben zeer trots op het feit dat zij in het koppel meedraait, samen met haar beste dochter Parfect 23719 GP-83, moeder Frazzled 19447 VG-87 en grootmoeder Doorsopen 17054 EX-92. Mijn streven is om al onze donoren op 14-15 maanden leeftijd drachtig te hebben. Ik wil dat ze deel gaan uitmaken van onze melkveestapel, omdat de fenotypische prestaties voor mijn gevoel cruciaal zijn voor ons toekomstige succes.’

Bernd Sommer, eigenaar van Holstein Forum: ‘Met ET kun je hele mooie resultaten behalen.’

FENOMENAAL

Dr. Aaron Prososki, net als zijn vader Dr. John Prososki (WET Holsteins) opgeleid als veearts en gespecialiseerd in ET, is mede-eigenaar van Sunshine Genetics in Wisconsin. Sunshine Genetics biedt huisvesting voor 350-400 donoren, heeft een klimaat gecontroleerde collectieruimte, een in vivo-laboratorium en een “in house” IVF-lab. Prososki: ‘Ik schat dat zo’n 80% van ons werk wordt uitgevoerd op onze faciliteit en 20% op de bedrijven van onze klanten. Eén van de grootste voordelen van het huisvesten op ons eigen bedrijf is dat we volledige controle hebben over de donoren en ze kunnen managen op individueel niveau voor maximaal succes. Denk aan intensief gemanagede hormoon protocollen, bij donoren wisselen tussen conventionele ET en IVF, embryo’s goedkeuren voor export, enzovoort.’

Volgens Prososki biedt het gebruik van IVF diverse voordelen in vergelijking met de inzet van ET. ‘IVF kan worden benut bij pre-puberale en drachtige donoren, in sommige situaties is stimulatie met “fsh” niet nodig, of in ieder geval een veel lagere doseringen noodzakelijk dan in vergelijking met het gebruik bij conventionele ET. Tevens biedt het iedere 2 weken doorlopen van de procedure de kans op een veel grotere spreiding in de gebruikte stieren. De IVF-techniek wordt telkens verder ontwikkeld en verbeterd. Tot de nadelen behoort dat het niet ongewoon is voor ingevroren IVF-embryo’s om mindere bevruchtingsresultaten te behalen dan ingevroren in vivo embryo’s. IVF-embryo’s gaan in het algemeen ook gepaard met meer abortussen, doodgeboren kalveren, nu en dan “Large Offspring Syndrome”, en hoewel sporadisch, genetische abnormaliteiten bij geboorte. Het lijkt er op dat in Noord-Amerika, of ten minste bij de klanten van Sunshine Genetics, het gros van de IVF- embryo’s vers worden ingezet. De drachtigheidsresultaten van verse IVF-embryo’ zijn zeer acceptabel.’

Prososki heeft ook een advies: ‘Iedereen die met ET/IVF begint, moedig ik aan om zich eerst te focussen op conventionele ET plus ontvangstermanagement. Conventionele ET is, vanuit managementperspectief bekeken, arbeidsintensiever. Maar de in vivo embryo’s zijn taaier dan IVF-embryo’s. Zodra de basiskennis voor de inzet van hoogwaardige reproductietechniek als een managementtool aanwezig is, er bewezen succes is met synchronisatie van ontvangsters, vertrouwdheid is met conventionele ET, ontdooien en inzetten van embryo’s, dan kan het tijd zijn om IVF onderdeel te maken van je programma. IVF heeft veel nuances en is soms een “roller coaster” wat betreft resultaat voor diegenen die het niet goed begrijpen. Wanneer het correct wordt ingezet en gemanaged, kan IVF een fenomenaal instrument zijn.’

OPNIEUW ET

‘ET heeft voor een revolutie gezorgd in de fokkerij. De techniek maakte het voor het eerst mogelijk om uit de genetisch beste vrouwelijke dieren grote aantallen nakomelingen te fokken. Doordat embryo’s relatief eenvoudig kunnen worden vervoerd en geëxporteerd, zijn vervolgens compleet nieuwe markten aangeboord.’ Aan het woord is Bernd Sommer, eigenaar van het Duitse handelsplatform Holstein Forum. De intensieve inzet van ET en nu tevens OPU/IVF geeft fokkers en veehouders volgens Sommer anno 2024 veel mogelijkheden. ‘De laatste jaren is speciaal in Noord-Amerika de rol van IVF sterk toegenomen. Iedere 2 weken embryo’s kunnen maken in combinatie met andere stieren, embryo’s maken uit drachtige dieren; de mogelijkheden zijn vrijwel eindeloos. Door de sterke ontwikkeling van ET en IVF is de genetische markt enorm verbreed. Veehouders die willen bouwen aan hun veestapel, kunnen vandaag voor betaalbare prijzen volop embryo’s kopen uit bewezen topfamilies.’

Sommer waardeert de voordelen van IVF, maar ziet ook nadelen. ‘IVF heeft de inzet van ET in Noord-Amerika grotendeels overgenomen. Het geheim van dat succes zit hem in de strikt geheim gehouden samenstelling van media die Noord-Amerikaanse bedrijven in laboratoria gebruiken bij de rijping, bevruchting en kweek van embryo’s. De kwaliteit van de in Europa ontwikkelde en gebruikte media voor IVF is minder. Dat kan leiden tot minder embryo’s, drachten en voldragen kalveren en meer zware geboorten door kalveren van soms 60-70kg. Redenen waarom sommige commerciële melkveehouders hun ontvangsters niet langer beschikbaar stellen voor de inzet van IVF-embryo’s.’ Zouden Europese bedrijven volgens Sommer wel beschikken over de best mogelijke media voor IVF, dan nog vraagt hij zich af of deze techniek even belangrijk wordt als in Noord-Amerika. ‘Grote fokprogramma’s in Noord-Amerika zijn er trots op wanneer ze een indextopper hebben gefokt met een 12 maanden oude moeder een 2 jaar oude grootmoeder. Het winnen van eicellen uit paar maanden oude donoren ligt in Europa niet voor de hand. De melkveehouderijsector krijgt dat waarschijnlijk niet aan de maatschappij verkocht.’

Sommer heeft als fokker ervaring met IVF, maar gebruikt nu bewust uitsluitend nog ET. ‘Met ET kun je hele mooie resultaten behalen. Afgelopen periode hadden we gemiddeld 8-10 embryo’s per spoeling; daarmee ben ik zeer tevreden en geholpen.’

‘Iedereen die met ET/IVF begint, moedig ik aan om zich eerst te focussen op conventionele ET plus ontvangstermanagement.’

Aurora Mitchell, een derde generatie ET van Aurora Ridge Dairy in New York.

DISCUSSIËREN

Søren Ernst Madsen runt met zijn echtgenote Elisabeth Ravnevand in Denemarken het fokbedrijf Tirsvad Genetics (HI 12/23), almede ET- en OPU/IVF-service TransEmbryo. Madsen registreerde de afgelopen jaren grote ontwikkelingen. ‘ET blijft een waardevolle techniek, zowel voor particuliere fokkers als grote KI’s. Sommige fokkers gebruiken graag ET om betere nakomelingen te fokken voor hun eigen melkveestapels, terwijl anderen graag IVF benutten bij drachtige showdieren. Grote KI’s gebruiken steeds meer IVF in door hen zelf opgezette en gecontroleerde centra. Dat is een wereldwijde trend.’ Madsen is zelf OPU/IVF-specialist. ‘IVF biedt bepaalde voordelen, zoals het gebruik bij drachtige dieren en de mogelijkheid iedere 2 weken jonge donoren met een ander stiervader te kunnen combineren. Maar IVF heeft ook nadelen/uitdagingen, hoe goed de kwaliteit van het gebruikte medium ook is. Het kweken van embryo’s buiten de natuurlijke baarmoeder om, levert altijd een grotere kans op abortussen tijdens alle mogelijke drachtigheidsstadia, alsmede te groot geboren kalveren. En kunnen we jonge donoren opereren, alleen voor de jacht naar een zo kort mogelijk generatie-interval? Het is belangrijk dat we als veterinaire beroepsgroep deze thema’s en vraagstukken onderkennen en bediscussiëren. Om vervolgens op basis van onbevooroordeelde kennis uitgangspunten op te stellen waaraan we willen voldoen. Dat speciaal ook vanuit de wetenschap dat samenlevingen in westerse landen over onze schouders meekijken en niet zullen nalaten de melkveehouderij aan te spreken op ongewenste dierwelzijnseffecten binnen de veefokkerij.’

FANTASTISCHE VEESTAPELS

Mark Nutsford is ET-specialist voor Celltech Embryo Transfer en eigenaar van topfokbedrijf Riverdane Holsteins (HI 07/23) in het VK. ‘ET en OPU/IVF zijn qua techniek nauwelijks te vergelijken. ET past in dat opzicht meer bij mij.’ Gevraagd naar de belangrijkste randvoorwaarde voor goede ET-resultaten, noemt hij direct de voeding. ‘Juiste voeding voor ET behelst meer dan een hoog energetisch en eiwitarm rantsoen alleen. Cruciaal zijn ook de aminozuren methionine, lysine en leucine; die dienen in de juiste samenstelling aanwezig te zijn. Vallen de spoelresultaten op een bedrijf door mogelijke onvolkomenheden in het rantsoen tegen, dan schakelen we altijd de lokale rantsoenspecialist in. Die heeft immers het meeste inzicht in het rantsoen op het bedrijf waarvoor we werken.’

Juist voor melkveehouders met goed gemanagede bedrijven waar een goede ruwvoerwinning en rantsoenbereiding de standaard zijn, biedt de inzet van ET volgens Nutsford enorme kansen. ‘Dat de ene vaars 40kg produceert en de ander op basis van hetzelfde rantsoen blijft steken op 28kg, toont de grote toegevoegde waarde van goede genetica. Op bedrijven die middels structurele inzet van ET hun genetisch beste dieren zoveel mogelijk benutten, zie ik fantastische veestapels.’ l

50 JAAR IETS

1974 is het geboortejaar van ‘s werelds eerste Holstein ET-kalf Rockalli Son of Bova. 1974 is ook het oprichtingsjaar van International Embryo Technology Society. Deze vereniging, kortweg IETS genoemd, houdt ieder jaar een congres. ‘In januari mochten we 600 van onze in totaal 1000 leden verwelkomen op ons jubileumcongres. Die vond plaats in Denver, Colorado, de stad waar IETS 50 jaar geleden is opgericht.’ Dit vertelt Rebecca Krisher, IETS-president en werkzaam als “Global Senior Director of Reproductive Biology” voor Genus ABS. ‘ET- en OPU/IVF-specialisten van over de hele wereld bij elkaar brengen, kennis uitwisselen, samen discussiëren en op die manier stappen vooruit zetten; dat is waar IETS voor is opgericht.’ Gevraagd naar specifieke onderwerpen die jubileumcongres aan bod zijn gekomen, vertelt Krisher: ‘Die variëren van puur wetenschappelijk tot meer praktijkgericht. Tot de eerste categorie behoort de relatie OPU/IVF met de CRISPR-techniek, ook wel Gene Therapy genaamd. Meer praktijkgericht zijn bijvoorbeeld discussies over hoe het best om te gaan met donoren en ontvangster. Eén nieuwe ontwikkeling waar veel onderzoek naar wordt gedaan, betreft baarmoederonderzoek bij ontvangsters. Niet alleen doormiddel van ultrasoundtechniek, maar in de toekomst wellicht ook via biopsie-techniek zodat ter plekke en vrijwel instant bij ontvangster kan worden vastgesteld of de baarmoeder geschikt is om een embryo te ontvangen.’ Krisher noemt nog een ander gat in de markt. ‘Door de grote vraag naar OPU/IVF is er grote behoefte aan laboranten. Voor jonge scholieren en studenten liggen daar mooie carrièrekansen.’