Method Article
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר טכניקת ניהול הריון והאכלה לארנבים שהועברו בעוברים והונדסו גנטית, שמטרתה להפחית את תמותת הארנבים שזה עתה נולדו ולשפר את יעילות ההכנה של ארנבים שעברו עריכה גנטית.
עם התקדמות המחקר המדעי, הביקוש למודלים של ארנבים ערוכים גנטית הולך וגובר. עם זאת, ישנן מערכות ניהול הריון והזנה מוגבלות לארנבים שעברו עריכה גנטית, מה שמוביל לשיעורי הישרדות נמוכים בקרב ארנבים ערוכים גנטית שהוכנו על ידי חוקרים חסרי ניסיון רבים. לכן, הדרכה נכונה היא חיונית. מאמר זה מסכם את שיטות ההריון וההאכלה של ארנבים מהונדסים גנטית שפותחו במעבדתו של המחבר ומתאר מערך של תהליכים בסיסיים. אלה כוללים אבחון הריון, טיפול טרום לידה, מיילדות, סיוע בהנקה, גמילה והליכים אחרים, יחד עם הצלה וטיפול בארנבות חלשות שזה עתה נולדו. בהשוואה לשיטות הלידה והטיפוח הטבעיות המסורתיות המשמשות בחוות ארנבות, גישה זו כוללת ניהול מעודן יותר, הדורש זמן ומאמץ נוספים אך מגדיל משמעותית את שיעור ההישרדות של ארנבים יונקים. השיטות המתוארות במאמר זה מתאימות לרוב תרחישי הרבייה במעבדה הכוללים ארנבים שעברו עריכה גנטית או העברת עוברים ומספקות התייחסות ישירה ויעילה לחוקרים אחרים.
ארנבים הם מודל חיות קלאסי למחקר ביו-רפואי והופכים יותר ויותר למודל התרגום המועדף כדי לגשר על הפער בין מודלים של מכרסמים למודלים של בעלי חיים גדולים 1,2. בהשוואה לבעלי חיים גדולים, לארנבים יש גודל גוף בינוני, מרחב האכלה קטן, עלות האכלה נמוכה ואיסוף דם נוח, התורמים לאיסוף חוזר של נתוני מחקר ופעולות כירורגיות. ארנבים מאופיינים ביכולת רבייה טובה, תקופת הריון קצרה (28-32 יום לארנבים לבנים ניו זילנדים), מספר רב של לידות וצמיחה מהירה 3,4. בהשוואה למכרסמים, ארנבים קרובים יותר לבני אדם בפילוגנזה5. זהו תחליף ניסיוני חסכוני ומעשי לחזירים ופרימטים שאינם אנושיים6. בהשוואה לבעלי חיים גדולים ובינוניים אחרים לעריכת גנים (חזירים, בקר, כבשים, חתולים, כלבים, קופים), עלות ההכנה של ארנבות עריכת גנים נמוכה, והמחזור קצר. עם התפתחות ריפוי גנטי 7,8,9, טיפול בתאי גזע 10,11,12,13, חקר מדעי המוח14 ותחומים מדעיים אחרים 1,15,16,17,18, הביקוש למינים שאינם מכרסמים בעריכת גנים הולך וגובר.
ארנבים לעריכת גנים נחשבו בעבר לאחד מבעלי החיים הבינוניים לעריכת גנים שיכולים לממשיישומים תעשייתיים. עם זאת, עד היום, ארנבים עורכי גנים לא הצליחו להשיג ייצור בקנה מידה גדול. אחת הסיבות העיקריות לכך היא שהייצור והרבייה של ארנבים עורכי גנים הם מאתגרים, והקושי גדול בהרבה מזה של עכברים או חולדות עורכי גנים. אין הרבה מעבדות שיכולות לגדל ביעילות ארנבים לעריכת גנים. לעתים קרובות קשה למתחילים להכין בהצלחה ארנבים לעריכת גנים, ולעתים קרובות הם נתקלים בבעיות לא נעימות כמו שיעור הריון נמוך19, הפלה20, דיסטוציה21, סירוב הנקה על ידי ארנבותנקבות 22 ומוות של ארנבות יונקות23. עם זאת, יש מעט נתונים שיטתיים או הנחיות ספרות על הריון והאכלה של ארנבים עורכי גנים או ארנבים שהועברו בעוברים. רובם מבוססים על הניסיון של חוות ארנבים רגילות.
לכן, מאמר זה מסכם את הניסיון הבוגר של ניהול הריון והנקה של ארנבים מהונדסים גנטית ממעבדתו של המחבר, ומציג מערך של תהליכים בסיסיים של ארנבים שהועברו בעוברים וארנבים מהונדסים גנטית, כולל אבחון הריון, טיפול טרום לידה, מיילדות, האכלה מלאכותית בסיוע, הנקה, כמו גם הצלה והנקה של ארנבים חלשים. תהליך זה הוקם במיוחד לגידול ארנבים עורכי גנים או ארנבים המועברים בעוברים. בהשוואה לשיטת הלידה והטיפוח הטבעית המסורתית של חוות ארנבות, מודל ניהול ההריון וההנקה לוקח יותר זמן ואנרגיה, אך הוא יכול להפחית מאוד את התמותה של ארנבים תינוקות, והמאמץ שווה את זה.
כל פרוטוקולי הניסוי אושרו על ידי ועדת האתיקה לניסויים בבעלי חיים של מרכז חיות המעבדה הרפואית של גואנגדונג. מספר הסקירה האתית של גידול ארנבים מהונדסים גנטית MKRN3 המעורב במחקר זה הוא B202210-6. המחקר מקפיד על נהלים התואמים את הסטנדרטים האתיים המתוארים בהצהרת הלסינקי משנת 1975 (תוקנה בשנת 1983). הארנבים הניו זילנדים ששימשו במחקר זה התקבלו ממרכז חיות המעבדה הרפואית גואנגדונג בסין. תהליך ההיריון וההאכלה של ארנבים מהונדסים גנטית המתואר במאמר זה הוא סיכום של שיטות הגידול היומיומיות של בעלי חיים במעבדה של המחבר. פרטים על הריאגנטים והציוד המשמש מפורטים בטבלת החומרים.
1. אבחון הריון
2. טיפול טרום לידתי
3. לידה
הערה: יום 0 מתייחס זמן קצר לאחר ההפריה והיווצרות פרוקריוטית. ארנבים הם בעלי חיים מעוררי ביוץ המבייצים 10-12 שעות לאחר ההזדווגות. העוברים בשלב התא היחיד המתקבלים ביום שלאחר ההזדווגות נחשבים ליוםה-0.5 . אם עוברים בשלב חד-תאי מתורבתים במבחנה למשך 2-3 שעות בלבד ולאחר מכן מועברים לארנבות פונדקאיות, זה נחשב גם ליוםה-0.5 להריון.
4. מיילדות
5. טיפול לאחר לידה
6. הנקה
מאמר זה מתאר הליך ניהול הריון והאכלה עבור ארנבים שהועברו בעוברים והונדסו גנטית. בסוף 2022 יזמה מעבדתו של המחבר פיתוח פלטפורמת הכנה לארנבים מהונדסים גנטית. במהלך תקופה זו, נתקלו במספר בעיות נפוצות, כולל הפלות, אי לידה במועד, דיסטוציה, אי מריטת שיער להכנת הקן לפני הלידה, חוסר נכונות של ארנבות אמהות להניק או תקריות של קניבליזם, חלב אם לא מספיק עקב גודל המלטה גדול, וארנבים תינוקות שאינם שותים חלב. אתגרים אלה הפחיתו משמעותית את יעילות הרבייה של ארנבים מהונדסים גנטית.
על ידי סיכום חוויות ולמידה מהנושאים האלה, פותח פרוטוקול ניהול הריון והנקה עבור ארנבות שהועברו בעוברים והונדסו גנטית (איור 3). פרוטוקול זה שיפר באופן משמעותי את שיעור ההישרדות של ארנבים שזה עתה נולדו והפחית את התמותה במהלך ההנקה (טבלה 1). ברוב המקרים, למעט מודלים ספציפיים של מחלות מהונדסות גנטית עם פנוטיפים של מחלות גנטיות חמורות לאחר הלידה המובילים לשיעורי תמותה גבוהים יותר, גישה זו הוכחה כיעילה ומקובלת.
נכון לעכשיו, המעבדה של המחבר עברה משיטות לידה טבעיות מסורתיות וטיפוח למודל ניהול הריון והנקה שהוקם לאחרונה. עד כה, שיטה זו אפשרה גידול מוצלח של יותר מעשרה זנים חדשים של ארנבים מהונדסים גנטית, וכתוצאה מכך נוצרו צאצאים רבים. למרות שגישה זו מגדילה את עומס העבודה, היא יעילה ביותר. איור 4 ממחיש דוגמה מהחיים האמיתיים של גידול צאצאי ארנב מהונדסים גנטית MKRN3, המציג את התהליך מהלידה ועד הגמילה.
איור 1: סידור אינקובטורים לתינוקות ארנבות. שלבים הכרוכים בהכנת חממה לארנבים תינוקות: (1) הכנת החממה; (2) ריפוד; (3) פריסת מגבת; (4) הוספת כותנה פוך מלאכותית; (5) הנחת הארנב התינוק בפנים; (6) צירוף כרטיס המידע. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: סיוע בהנקה עבור ארנבים תינוקות. (A) האכלה של ארנבים תינוקות בני 1-2 יום. (B) האכלת ארנבים תינוקות מעל גיל יומיים. (C) השוואה בין הבטן של גורי ארנבים לפני ואחרי האכלה, שמראה חלב אם לבן בולט וגלוי לעין בקיבה (מסומן בעיגול האדום). (D) הפרשת מקוניום ממערכת העיכול תוך 3 ימים מהלידה (מסומן בחץ האדום). הפרינאום דורש ניקוי קבוע עם צמר גפן רטוב (מסומן בחץ הצהוב). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: תהליך ניהול הריון והנקה עבור ארנבות שהועברו בעוברים והונדסו גנטית. שלבים בתהליך הניהול: אבחון הריון; טיפול טרום לידתי; מיילדות; טיפול לאחר לידה; הנקה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: גדילה והתפתחות של ארנבים מהונדסים גנטית מלידה ועד להנקה. (A) תמונות של ארנבים תינוקות מגיל 1-8 ימים. (B) ארנבות תינוקות בנות חמישה עשר יום, עם הארנבת האם משמאל והארנבות התינוקות מימין. (C) ארנבות צעירות נגמלות בנות שלושים וחמישה יום. (D) עקומת גדילה של ארנבים תינוקות במהלך שלושת השבועות הראשונים לאחר הלידה. ארנבים תינוקות היו מאותה המלטה: ID1, ID2 ו-ID3 מייצגים ארנבים מהונדסים גנטית mkrn3 , בעוד ID4, ID5 ו-ID6 מייצגים ארנבים מסוג בר. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
לידה טבעית מסורתית וטיפוח | ניהול הריון והנקה | |
מספר הארנבים שזה עתה נולדו (8 המלטה) | 68 | 71 |
מספר הארנבים שזה עתה נולדו ששרדו | 42 | 66 |
מספר הארנבים הנגמלים ששרדו | 29 | 63 |
שיעור הישרדות לידה (= ארנבים שזה עתה נולדו / ארנבים שזה עתה נולדו ששרדו × 100%) | 61.80% | 93.00% |
שיעור הישרדות הגמילה (= ארנבים נגמלים / ארנבים שזה עתה נולדו × 100%) | 69.00% | 95.50% |
טבלה 1: הישרדות גורי ארנבים בשיטות ניהול שונות של רבייה. השוואה של שיעורי ההישרדות של גורי ארנבים על פני אסטרטגיות ניהול רבייה שונות.
השלבים העיקריים בניהול ההיריון וההנקה של ארנבות שהועברו בעוברים והונדסו גנטית כוללים מיילדות והנקה מוקדמת. לידה קשה היא בעיה שכיחה אצל ארנבים19. זמני לידה ממושכים גורמים לעתים קרובות לאיסכמיה עוברית, היפוקסיה ומוות25. שימוש נכון באוקסיטוצין יכול לקצר ביעילות את זמני הלידה ולהפחית מקרים של דיסטוציה עוברית26. ארנבות אמהות קדמוניות רבות אינן מצליחות למרוט שיער כדי להכין קנים, מה שמגדיל את הסיכון לאובדן טמפרטורה ותמותה אצל ארנבים שזה עתה נולדו27,28. בדרך כלל, לאחר הזרקה תוך שרירית של אוקסיטוצין, ארנבים מתחילים ללדת תוך 5-10 דקות, מה שמקל על לידה מלאכותית ומשפר את שיעור ההישרדות של יילודים. התנהגות אימהית לקויה או חוסר ניסיון מעכבים לעתים קרובות את הצמיחה התקינה של גורי ארנבות. ניהול הנקה מסייע מבטיח שארנבים שזה עתה נולדו יקבלו הנקה נאותה והם שוכנים באינקובטורים נוחים, מה שמשפר משמעותית את הישרדותם29.
במחקר זה נעשה שימוש בחממה פשוטה, המשתמשת בכותנה מלאכותית ומגבות לחימום. הטמפרטורה הסביבתית האופטימלית לארנבים שזה עתה נולדו היא 30-32 מעלות צלזיוס30. אם זמין, ציוד בקרת טמפרטורה ולחות יכול לשפר עוד יותר את התוצאות. בשלבים המאוחרים של ההריון, ארנבות עלולות להפגין תסמינים כגון נשימה מואצת, נשימה, הרחבת כלי דם באוזניים וחוסר רצון לאכולאו לזוז. תסמינים אלה דומים ליתר לחץ דם הנגרם על ידי הריון אנושי ודורשים התייחסות מיידית. במקרים חמורים עלול להתרחש מוות של האם והעובר. בנסיבות כאלה, יש לשכן ארנבות בהריון בכלובים מרווחים יותר עם שאריות נייר כדי לעודד יצירת קן, לעודד פעילות גופנית ולספק מזון ירוק טרי. אמצעים אלה בדרך כלל מקלים על תסמינים שליליים אצל ארנבות בהריון. עם זאת, במקרים קריטיים, יש צורך בהזרקה תוך שרירית של 0.02 מ"ג קלופרוסטנול כדי לגרום להפסקת הריון מוקדמת32.
מחקר זה קובע פרוטוקול ניהול הריון והנקה עבור ארנבים שהועברו בעוברים והונדסו גנטית, ומשפר משמעותית את יעילות הרבייה של ארנבים מהונדסים גנטית. בהשוואה לשיטות גידול מסורתיות של חוות ארנבות, גישה זו דורשת יותר כוח אדם ומשאבים חומריים וכוללת תהליך קפדני יותר. עם זאת, עבור הגדרות מעבדה סטנדרטיות, שיטה זו עונה על צרכי הניסוי ומציעה תובנות ומיומנויות מעשיות.
כאשר מגדלים מודלים של ארנבים למחלות גנטיות ספציפיות, כגון ארנבות ניוון שרירים או ארנבים חסרי שיער, המבנה המולד החלש של מודלים אלה מביא לרוב לחוסר יכולתם להתחרות עם ארנבים מסוג בר באותה המלטה על חלב אם, מה שמוביל לשיעורי תמותה גבוהים זמן קצר לאחר הלידה33,34. ניהול סיעודי בסיוע מקל ביעילות על אתגרים אלה, ומונע מוות בטרם עת של גורי ארנבות. בנוסף, פרוטוקול זה מאפשר לחוקרים להתבונן ולקבוע את הגנוטיפ של ארנבים שזה עתה נולדו מיד לאחר הלידה, ולהפחית את החששות מפני ארנבות נקבות שנושכות או אוכלות את צאצאיהן. בסך הכל, לפרוטוקול זה יש יישומים מבטיחים ביצירת ארנבים שהועברו על ידי עוברים והונדסו גנטית.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מענק מס' 82101937), פרויקט קרן המחקר למדע וטכנולוגיה רפואית של גואנגדונג, סין (מענק מס' B2024069), ופרויקט תוכנית המדע והטכנולוגיה של גואנגג'ואו, סין (מענק מס. SL2023A04J02229, מטלה מס' 2024A04J4923).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Artificial down cotton | Yangzhou Anguang Textile Co., Ltd, China | 5490-Jinyu | |
Cloprostenol Sodium Injection | Shanghai Quanyu Biotechnology (Zhumadian) Animal Pharmaceutical Co., Ltd, China | 163232207 | |
Corncob granules | Guangdong Provincial Medical Laboratory Animal Center, China | YUMIXIN | |
Electronic platform scale | Yongkang Runjin weighing instrument Co., Ltd, China | rj-09 | |
Gentamicin | Shanxi Jinfukang Biological Pharmaceutical Co., Ltd, China | 041531504 | |
Glucose injection | Henan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd, China | H41022251 | |
Incubator | Foshan Chancheng Hualong Plastic Factory, China | AAA-2 | For newborn rabbits |
Incubator box | Hebei mabao wire mesh products Co., Ltd., China | https://qr.1688.com/s/AJ1K7O3p | As a nest for the mother rabbits |
Inslin Syringe | Becton,Dickinson and Company, USA | Ultra-Fine,328421 | |
Oxytocin injection | Guangzhou Baiyunshan Mingxing Pharmaceutical Co., Ltd | H44025245 | |
Penicillin injection | Guangdong Kangtaiyuan Animal Husbandry Co., Ltd, China | 300012430 | |
Rabbit delivery cage | Suzhou Suhang Technology Equipment Co., Ltd., Suzhou, China | RB42-8G | |
Towel | Zhejiang Jieliya Co., Ltd, China | W3290 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved