Transfer Embrio (TE) pada Hewan

Metode Transfer Embrio

Transfer embrio (TE) merupakan generasi kedua bioteknologi reproduksi setelah inseminasi buatan (IB). Teknologi ini memiliki kelebihan dari ilmu reproduksi lainnya seperti IB. Transfer embrio merupakan suatu proses, mulai dari pemilihan sapi-sapi donor, sinkronisasi birahi, superovulasi, inseminasi, koleksi embrio, penanganan dan evakuasi embrio, transfer embrio ke resipien sampai pada pemeriksaan kebuntingan dan kelahiran.

Transfer embrio memiliki manfaat ganda karena selain dapat diperoleh keturunan sifat dari kedua tetuanya juga dapat memperpendek interval generasi sehingga perbaikan mutu genetik ternak lebih cepat diperoleh. Selain itu, dengan TE seekor betina unggul yang disuperovulasi kemudian diinseminasi dengan sperma pejantan unggul dapat menghasilkan sekitar 40 ekor anak sapi unggul dan seragam setiap tahun, bila dibandingkan dengan perkawinan alam atau IB hanya mampu melahirkan 1 ekor anak sapi pertahun. Bahkan bisa dibuat kembar identik dalam jumlah yang banyak dengan menggunakan teknik "kloning" (Anonim., 2009).

Target dari teknologi ini adalah perbaikan mutu genetik ternak melalui perbaikan mutu genetik induk dengan meningkatkan potensi reproduksinya. Hal ini hanya akan dapat dicapai dengan pengembangan teknologi ovulasi ganda, embrio recovery dari ternak donor dan transfer embryo ke ternak penerima yang akan meningkatkan laju reproduksi pada ternak betina donor.

Pada negara yang telah maju hal ini digunakan sebagai skema inti dari program pemuliaan untuk meningkatkan mutu genetik ternak. Walaupun demikian dalam penerapannya di lapangan variasi embrio recovery yang diikuti terjadinya generation intervals dapat menyebabkan menurunkan tingkat seleksi, yang akhirnya dalam evaluasi dan seleksi ternak mengakibatkan terjadinya inbreeding antara ternak-ternak yang terdapat di dalam lokasi inti.

Walaupun demikian, ternak yang terdapat di lokasi inti dari suatu program peternakan dapat digunakan sebagai pusat pengkajian dan penerapan bioteknologi reproduksi dimasa yang akan datang.

Sejak tahun 1975 MOET sudah diterapkan pada sapi pedaging, sedangkan pada sapi perah baru diterapkan pada tahun 1977. Pada sapi perah, penerapan MOET untuk peningkatan mutu genetik hanya dapat dicapai dengan adopsi inovasi program pemulian (breeding program) yang lebih detail terutama dalam seleksi baik jantan dan betina, dan ini sangat berbeda sekali dengan program seleksi yang dilakukan dengan menggunakan progeny test dimana jumlah tenaga yang digunakan sangat besar sehingga harus disadari bahwa penerapan MOET pada program sapi perah harus merupakan seluruh program seleksi yang utuh dan dapat dilakukan oleh jumlah tenaga yang sedikit saja. Program MOET yang diterapkan pada program inti dengan jumlah sapi yang kecil dapat mempercepat peningkatan mutu genetik antara 10% sampai 25% (Lubis., 2000).

Teknologi transfer embrio adalah aplikasi bioteknologi reproduksi ternak melalui teknik Multiple Ovulation Embrio Transfer (MOET) serta rekayasa genetik untuk meningkatkan mutu genetik dalam waktu yang lebih singkat dan jumlah yang lebih banyak.

Pedet (anak sapi) hasil transfer embrio langsung adalah murni turunan betina donor dan pejantan unggul (Pedigree), sedangkan jika menggunakan teknik Inseminasi Buatan untuk mendapatkan turunan yang mendekati murni (F5) dibutuhkan waktu 20-25 tahun.

Teknik produksi embrio dapat dilaksanakan dengan bebrapa cara seperti cara konvensional atau in vivo dan metode in vitro sertaOocyt Pick Up (OPU).

Sedangkan untuk pengembangan dan peningkatan produksi dalam rangka penekanan biaya produksi dapat diterapkan teknik kloning Embrio. Embrio yang digunakan untuk transfer embrio dapat berupa embrio segar atau embrio beku (freezing embrio).

Embrio beku efisien untuk dipakai karena dapat disimpan lama sebagai stock dan apat dibawa kedaerah-daerah yang membutuhkan.Sedangkan embrio segar hanya dapat di transfer pada saat produksi di lokasi yang berdekatan dengan donor.

Adapun manfaat dan keuntungan dari pelaksanaan transfer embrio adalah sebagai berikut:

Meningkatkan mutu genetik ternak dalam waktu relatif pendek (mempertinggikapasitas produksi sapi betina induk atau dara dan pejantan (bull).
Meningkatkan penyediaan sumber bibit unggul.
Memanfaatkan sapi lokal yang kurang unggul untuk menghasilkan keturunan yang unggul.
Meningkatkan pendapatan masyarakat (Anonim., 2009).

Produksi embrio tergantung pada ketersediaan sarana dan prasarana SDM dan sapi betina unggul hasil TE sebagai donor.

Distribusi embrio diarahkan ke lokasi pengembangan yaitu UPT Pusat Daerah, Pembibitan swasta dan Pusat pembibitan ternak rakyat yang ditujukan untuk meningkatkan mutu genetik dengan ketersediaan anak keturunan yang banyak maka diarahkan kepada:

Embrio transfer Jenis Sapi Potong. Untuk menghasilkan bibit yang akan menghasilkan bibit dasar dengan pertambahan bobot badan > 1,5 kg/hari dan mencapai berat > 400 kg pada umur 1,5 tahun. Yang telah di produksi antara lain Simenthal, Limousin Brangus, Brahman, Angus dan Crossing Simenthal dan Brahman
Transfer embrio sapi perah. Untuk menghasilkan bibit dasar (Fondation stock) dengan kriteria dari induk produksi susu > 7000 kg laktasi dan untuk pejantan mewariskan produksi susu > 10.000 kg laktasi. Bangsa yang telah di produksi adalah FH.

Tiga (3) Faktor penting yang harus diperhatikan guna keberhasilan pelaksanaan TE ;

Kwalitas embrio yang akan di transfer, umur, kualitas, jenis embrio (beku/segar) dan metode pembekuan serta adanya kontaminasi atau infeksi pada embrio
Tingkat keterampilan petugas dalam mentransfer antara lain kemampuan mendeposisikan embrio secara tepat (1/3 apex cornu uteri) dan cepat, serta tidak terjadi luka pada uterus
Respon sapi resipien terhadap sinkronisasi, kondisi pakan yang digunakan kondisi tubuh dengan BCS (Body Condition Skor) sedang antara (2,8 - 3,5), tidak ditemukan peradangan, kondisi ovarium dan CL normal dan sapi tidak stress (Anonim., 2009).

Teknik Transfer Embrio Pada temak yang di sinkronisasi 2-3 hari setelah diinjeksi dengan PGF2α terjadi birahi atau pada ternak yang secara alami telah menampakkan gejala birahi maka dilakukan seleksi kondisi korpus luteum (CL) melalui palpasi per rektal.

Hari ke-6 setelah birahi dilakukan pemeriksaan CL yang dilaksanakan oleh petugas ATR atau SC maupun Petugas TE
Hari ke-7 (siang sampai sore hari) atau pada hari ke-8 (pagi hari), resipien siap di transfer jika setelah diperiksa (palpasi per rektal) CL keadaannya lebih besar dari ovarium atau CL sama besar dengan ovarium. Embrio di transfer secara intrauteri langsung ke apek uterus
Embrio segar setelah di flushing dapat ditransfer langsung sedangkan embrio beku disesuaikan dulu suhunya baru di transfer.

Calon resipien dipersiapkan kondisinya seperti kondisi uterus bunting 7 & 8 hari dengan persiapan yang dilakukan sbb:

Secara alami
Sinkronisasi birahi dengan preparat hormon prostaglandin (PGF2α)
Sinkronisasi birahi menggunakan CIDR.

Prosedur Transfer Embrio

Siapkan resipien dikandang jepit
Bersihkan rektum dari kotoran dengan cara palpasi sambil melaksanakan pemeriksaan CL
Bersihkan dan sterilkan bagian sekitar epidural sebelum di anastesi guna menghilangkan kontraksi dari rectum dan uterus
Anastesi lokal diantara tulang sakrum dengan tulang coccygeal sebanyak 2,5 ml
Bersihkan vulva dengan air hangat dan keringkan dengan tissue dan kapas alkohol untuk desinfeksi
Ambil straw embrio beku dari kontainer, biarkan diselama 6 detik (thawing diudara), kemudian masukkan dalam air bersuhu 30º C selama 30 detik. Siapkan gunting straw, transfer gun dan plastik sheet
Straw embrio dilap dengan tissue, potong bagian ujung seal laboratorium, pasang pada gun, dan pasang jacket pelindung, serta glove
Buka bibir pulva dan transfer perlahan-lahan, sampai menembus servik, terus ke tanduk uterus dan dorong ke depan dan usahakan tidak terjadi luka pada uterus
Usahakan kegiatan f s/d h tidak lebih 15 menit (Anonim., 2009).

Penentuan Jenis Kelamin Pada Embrio

Jenis kelamin yang dibawa secara genetik oleh individu ditentukan oleh pembawa kromosom yang terdapat pada sel telur yang dibuahi, baik oleh pembawa kromosom–x ataupun pembawa kromosom-y yang terdapat di dalam spermatozoa.

Jenis kelamin dapat diduga apabila kromosom-x dan kromosom-y dari spermatozoa dapat dipisahkan sebelum inseminasi. Jenis kelamin dapat juga diperkirakan dari embrio hasil transplantasi dari nuclei diploid yang ditanamkan ke dalam enucleated ova, ataupun melalui perkembangan dari sel telur yang telah difertilisasi setelah pengangkatan satu pronucleus.

Untuk menentukan apakah kromosom yang dibawa adalah xx (untuk betina) atau xy (untuk jantan) dan ini dapat dilakukan dengan melakukan uji sel untuk sex kromatin atau y-body, analisa kromosom ataupun deteksi dari pada antigen yang berlawanan dengan sel yang mengandung y kromosom.

Metode penentuan jenis kelamin pada embrio ini masih banyak kekurangannya. Dengan teknik ini maka banyak embrio yang rusak ataupun kurang memberikan hasil yang akurat.

Selain itu prosedurnya lambat dan biayanya mahal. Namun apabila penentuan jenis kelamin pada embrio ini akan tetap dilakukan maka ada tiga metode untuk penentuan jenis kelamin pada embrio yakni dengan cara:

Karyotyping, biopsi (pengambilan jaringan dalam jumlah kecil) dilakukan pada embrio dilanjutkan dengan menanam embrio dengan colchicine atau zat sejenis yang menyebabkan sel berhenti membelah pada stadium metaphase dari mitosis. Setelah beberapa jam sel akan hancur karena tekanan osmosis sehingga preparat akan dapat dicetak dan diwarnai sehingga kromosom dapat diamati di bawah mikroskop. Keuntungan yang didapat dengan menggunakan metode ini adalah satu seri metaphase dari kromosom dapat dibaca (kira-kira separuhnya untuk embrio yang berumur 7 hari). Keuntungan yang lain adalah kromosom yang abnormal dapat dibaca. Implikasi genetik dari penentuan jenis kelamin pada embrio kurang mendapatkan perhatian, hal ini disebabkan karena tidak memberikan keuntungan yang berarti pada laju peningkatan mutu genetik. Kerugian yang ditimbulkan dengan menggunakan metode ini antara lain (a) rangkaian kromosom yang dapat dibaca sering tidak muncul, terutama pada embrio yang mengalami recover sebelum hari ke-10, (b) embrio harus dibiopsi, dan (c) prosedur ini sangat lama (memakan waktu 12 jam, bahkan lebih dan rumit, sehingga harus dilakukan oleh tenaga ahli). Berdasarkan alasan tersebut maka metode ini kurang cocok untuk diterapkan pada kegiatan sehari-hari. Hasil transfer tunggal 8 embrio yang dikoleksi dari sapi FH yang disuperovulasi 7 hari setelah berahi dan dibiopsi menunjukan keberhasilan penentuan jenis kelamin 5 embrio (62,5%) dari paruh embrio yang ditransfer memberikan angka kelahiran 3 ekor. Keberhasilan tingkat kelahiran dengan embrio yang telah ditentukan jenis kelaminnya ini adalah 60%. Pada kesempatan yang lain penulis yang sama, memberikan laporan bahwa transfer dengan menggunakan 28 frozen embrio yang sudah di thawing dengan hasil penentuan jenis kelamin 16 embrio (57,1%), memberikan keberhasilan angka kelahiran sebanyak 3 ekor anak. Tingkat kelahiran dengan menggunakan embrio yang telah ditentukan jenis kelaminnya ini adalah 23,1% (termasuk paruh embrio yang degenerasi dan tidak ditransfer).
Penggunaan antibodi pada antigen spesifikjantan (male specific antigen). Pada prosedur ini diperlukan antibodi untuk spesifik molekul permukaan sel pada jaringan jantan. Embrio diinkubasi dengan antibodi, kemudian pada 30–60 menit selanjutnya ditambahkan antibodi yang mengandung zat warna fluorescent. Embrio kemudian diamati dengan menggunakan mikroskop fluorescence. Keuntungan teknik ini adalah pekerjaan dapat dilakukan dalam waktu yang singkat. Sedangkan kerugiannya adalah mahalnya mikroskop fluorescence yang digunakan.
Y-chromosome yang spesifik terhadap probe–DNA. Prosedur ini dilakukan berdasarkan teknik biologi molekular. Penempatan probe-DNA dapat dibuat untuk berikatan pada DNA yang ada pada y-chromosom, tidak pada chromosom yang lainnya. Embrio dibiopsi, DNA dikeluarkan dari sel, dengan menggunakan enzim atau dengan menggunakan radioaktif DNA probe yang berlabel, kemudian diinkubasi dengan ekstrak embrional DNA. Apabila terdapat y-chromosomes probe maka akan terikat. Kerugian dari prosedur ini adalah dilakukannya biopsi terhadap embrio, namun hasil yang didapat lebih akurat jika dibandingkan dengan hasil yang menggunakan teknologi terdahulu. Dengan menggunakan ychromosom yang spesifik terhadap probe-DNA, 95% embrio sapi memberikan respons yang baik pada teknik ini dan akurasi dari teknik ini adalah 98% (Lubis., 2000).

Seleksi & Persiapan Donor/Resipien

Keberhasilan pelaksanaan aplikasi TE tidak terlepas dari kondisi donor dan resipien. Untuk itu perlu dilaksanakan seleksi:

l. Seleksi Donor Calon donor yang akan dipakai harus diseleksi dengan kriteria sbb:

Memiliki genetik yang unggul (Genetik Superiority)

Mempunyai kemampuan reproduksi yang tinggi (High Reproductivity), sehat secara serologis, bebas dari penyakit hewan menular terutama penyakit-penyakit reproduksi seperti Brucellosis, IBR/IPV, EBL, BVD, Leptoirosis, Trichomoniasis dan Vibriosis.

Memiliki nilai pasar tinggi

Sejarah reproduksi diketahui, mempunyai siklus birahi normal dan kemampuan fertilitas tinggi. Jika telah memenuhi kriteria diatas juga harus diperhatikan cara pemeliharaan ternak pakan yang diberikan sehingga diperoleh kondisi optimum.

2. Seleksi Resipien Pada calon resipien diberikan persyaratan sbb:

Umur minimal sudah beranak atau dara yang mempunyai performans yang baik, mempunyai berat badan minimal 300 kg
Bebas penyakit menular terutama penyakit reproduksi
Sejarah reproduksi tidak menunjukkan gejala infertil, mempunyai siklus estrus normal, tanda birahi terlihat jelas, intensitas lendir birahi normal dan transparan dan mempunyai interval birahi antara l8 -24 hari (Anonim., 2009).

Referensi :

Lubis., A, M. 2000. Pemberdayaan bioteknologi reproduksi Untuk peningkatan mutu genetik ternak. WARTAZOA Vol. 10 No. 1. Balai Penelitian Ternak. Bogor.