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Les tests génétiques pourraient-ils aider à éliminer les maladies débilitantes des chiens et des humains?


Quiconque regarde des émissions policières peut avoir l'impression que l'ADN a toujours été une arme dans la lutte contre le crime. Mais ce n'était pas toujours sa conception.

En 2005, les scientifiques ont rapporté une cartographie réussie du génome canin. Le projet de séquençage du génome canin a produit une séquence de brouillon de haute qualité d'une boxeuse nommée Tasha. Cette recherche a ouvert la voie à de futurs tests génétiques qui pourraient aider les chiens et les humains.

Que pourraient signifier les tests génétiques pour les humains?
Bien qu'il y ait eu un grand intérêt pour l'utilisation de l'ADN pour déterminer les races et l'ascendance des chiens, le génome du chien domestique, une relation évolutive étroite avec l'homme, est un nouvel outil puissant pour comprendre le génome humain. D'après le site Web du Broad Institute, avec ce que les chercheurs ont appris de l’ADN de Tasha, «les scientifiques peuvent concevoir de puissantes expériences de cartographie génique pour des maladies complexes difficiles à cartographier dans les populations humaines.» En d'autres termes, Tasha le chien peut aider les médecins à traiter les maladies humaines.

Que signifient les tests génétiques pour les chiens?
Alors que les chiens ont été domestiqués il y a aussi longtemps que 30 000 ans, la plupart de l'élevage sélectif qui a abouti au développement de races modernes a eu lieu au cours des 200 dernières années. Il y a une grande concentration de matériel génétique et une probabilité accrue que certaines conditions génétiques se développent pendant cette période.

Il existe un nombre croissant d'entreprises proposant des tests ADN sur des chiens pour une variété de conditions. Certains ne sont disponibles que par le biais de vétérinaires et certains sont disponibles directement pour les propriétaires d'animaux. Le but des tests génétiques est de réduire la reproduction des animaux affectés et, en fin de compte, de réduire, voire d'éliminer, l'incidence des maladies génétiques.

Pour quels troubles génétiques mon chien pourrait-il être testé?
En plus de tester la couleur du pelage, la confirmation de la race et la filiation, les chiens peuvent être testés pour les maladies héréditaires. Certaines des maladies qui peuvent être testées sont des troubles métaboliques relativement obscurs; certains entraînent des caractéristiques physiques indésirables. D'autres ne mettent pas directement la vie en danger mais sont finalement débilitants. Certains sont encore potentiellement mortels.

Les maladies qui peuvent être testées comprennent les maladies oculaires, les maladies de la peau, les maladies cardiaques, les maladies des os et des articulations et les maladies neurologiques.
Il y a trop de maladies potentiellement héréditaires pour les nommer toutes, mais la race de votre chien réduira toutes les conditions probables. Discutez avec votre vétérinaire des conditions qui méritent d'être testées.

Quelles que soient les maladies, il est bon de penser que la souffrance des animaux et le chagrin des propriétaires pourront un jour être évités en éliminant les animaux affectés des programmes d’élevage et en élevant de préférence des chiens non atteints.

L'importance des tests ADN lors de l'examen d'un nouveau chien
Si vous envisagez un nouveau chien, il est sage de rechercher les prédispositions de la race aux maladies pour être mieux informé et de discuter avec votre vétérinaire si des tests ADN sont justifiés. Personne ne veut de chagrin d'amour évitable. Et rappelez-vous, adopter un chien de race mixte peut être une excellente option.

Test ADN et élevage de votre chien
Si vous envisagez d'élever votre chien, assurez-vous de parler avec votre vétérinaire des tests génétiques et de la localisation d'un laboratoire réputé avant d'essayer. Cela aidera à réduire le risque de maladie génétique avant de faire entrer des chiots dans un monde avec de graves problèmes de surpopulation d'animaux. [Note de l'éditeur: avant d'envisager d'élever votre chien, lisez cet article important]

Si vous avez des questions ou des préoccupations, vous devriez toujours visiter ou appeler votre vétérinaire - ils sont votre meilleure ressource pour assurer la santé et le bien-être de vos animaux de compagnie.


Changements dans la fréquence de mutation de huit maladies héréditaires mendéliennes dans huit populations de chiens de race suite à l'introduction d'un test ADN commercial

Introduction

Les tests ADN pour les mutations de maladies autosomiques récessives dans de nombreuses races de chiens sont maintenant relativement courants. Cependant, peu d'efforts ont été faits pour déterminer les changements dans la fréquence des mutations causant des maladies à la suite d'une sélection probable basée sur les résultats des tests ADN. Cette étude utilise les données génotypiques à la fois des résultats des tests ADN communiqués au UK Kennel Club et lorsqu'ils sont connus d'un «statut héréditaire» (où un génotype définitif peut être déduit et attribué sur la base de génotypes parentaux connus) pour ce faire.

Résultats

Les résultats, en utilisant toutes les données génotypiques connues, montrent une baisse générale et importante de la fréquence des mutations causant des maladies dans huit maladies de huit races (de 12 à 86% chez les chiens nés 2 à 4 ans après la publication de la mutation, et de près de 90% chez les chiens nés 2 à 4 ans après la publication de la mutation). % ou plus chez les personnes nées 8 à 10 ans après). En revanche, les données provenant uniquement des résultats des tests, tout en révélant une fin presque complète et immédiate de la production d'individus affectés, montrent peu de déclin général de la fréquence de mutation dérivée ou de la proportion de porteurs hétérozygotes. Il apparaît que la taille numérique de la race est un déterminant important du taux d'absorption d'un test ADN (tel que jugé par la proportion d'une race née quatre ans après la publication de la mutation causant la maladie avec un génotype connu).

Conclusion

Ces résultats montrent que les éleveurs de chiens semblent intégrer les résultats des tests ADN dans leurs stratégies de sélection pour réussir à réduire la fréquence de la mutation. Il est démontré que l'utilisation des seules données des résultats des tests ADN ne révèle pas de telles tendances, peut-être parce que certains sélectionneurs entreprennent des tests pour déterminer un stock clair qui peut ensuite être utilisé pour produire de futures générations indemnes de maladie en sachant qu'ils ne sont pas porteurs de la maladie causant la mutation. .

Citation: Lewis TW, Mellersh CS (2019) Changements dans la fréquence de mutation de huit troubles héréditaires mendéliens dans huit populations de chiens de race suite à l'introduction d'un test ADN commercial. PLoS ONE 14 (1): e0209864. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0209864

Éditeur: Juan J. Loor, Université de l'Illinois, ÉTATS-UNIS

A reçu: 28 septembre 2018 Accepté: 12 décembre 2018 Publiée: 16 janvier 2019

Droits d'auteur: © 2019 Lewis, Mellersh. Il s'agit d'un article en libre accès distribué sous les termes de la licence d'attribution Creative Commons, qui permet une utilisation, une distribution et une reproduction sans restriction sur n'importe quel support, à condition que l'auteur et la source d'origine soient crédités.

Disponibilité des données: Toutes les données pertinentes se trouvent dans le manuscrit et ses fichiers d'informations complémentaires.

Financement: Les auteurs n'ont reçu aucun financement spécifique pour ce travail.

Intérêts concurrents: TL est membre à plein temps du personnel du Kennel Club. CM dirige un groupe qui reçoit un financement du Kennel Club Charitable Trust. L'AHT est également un fournisseur de test commercial. Cela ne modifie en rien notre adhésion aux politiques de PLOS ONE en matière de partage de données et de matériel.


Discussion

Dans cette étude, nous générons le plus grand ensemble de données de génotypage canin à ce jour, avec 4 224 chiens génotypés à 180 000 marqueurs. Nous élargissons le nombre de locus de maladies complexes et de QTL morphologiques connus chez le chien et, surtout, démontrons l'efficacité de la cartographie génétique dans des populations hétérogènes de chiens. Nous identifions des associations significatives en utilisant une approche de cartographie inter-race pour CHD et ED, et quatre autres associations significatives au sein des races pour le lymphome, GC, l'épilepsie idiopathique et MCT. L'association de colite est particulièrement excitante parce que la région a également été identifiée dans une étude GWAS sur les maladies inflammatoires de l'intestin (MII) chez l'homme 32, soutenant en outre l'utilité du chien domestique comme modèle animal naturel pour les maladies humaines. Nos résultats diffèrent des études précédemment publiées sur les associations canines avec le lymphome 45, les maladies orthopédiques 46,47,48 et l'épilepsie idiopathique 49, bien que nous utilisions différentes races, différents critères phénotypiques et, dans la plupart des cas, un plus grand nombre d'échantillons. Les divergences entre les différentes études ne sont pas surprenantes étant donné les différences dans les plans d'étude et les cohortes d'échantillonnage, et soulignent la nécessité d'études de validation de suivi.

Malgré de grandes tailles d'échantillons, nos analyses n'ont pas réussi à détecter des associations significatives dans le GWAS inter-races pour plusieurs maladies complexes (CCLD, lymphome, PSVA, MCT et MVD). Bien qu'une plus grande cohorte génotypée puisse être nécessaire pour certaines maladies en raison de l'architecture génétique et des effets environnementaux, nos simulations montrent qu'une densité de marqueurs accrue est également nécessaire pour améliorer le pouvoir de cartographie entre les races. Une diminution de l'espacement moyen des marqueurs de 13 kb (l'espacement actuel du tableau CanineHD) à 2 kb entraîne une augmentation de la puissance pour les locus à effet modéré. Sur la base d'études sur les maladies complexes humaines 50, nous pensons qu'une grande partie de la base génétique de la plupart des maladies complexes canines sera partagée entre les races, mais que la petite taille des échantillons et le marquage variable ou médiocre des variantes causales entre les races a été la cause de l'incohérence et associations insignifiantes pour ces maladies chez les chiens jusqu'à présent. Dans la mesure où les variantes causales ségrégeant à différentes fréquences d'allèles dans différentes races entraînent un risque de maladie différentiel d'une race à l'autre, les études d'association utilisant des individus de plusieurs races constitueront une stratégie de cartographie puissante pour les phénotypes canins complexes, mais, à ce stade, on ne sait pas à quoi l'étendue partagée par rapport aux variantes spécifiques à la race entraîne le risque génétique de maladies canines complexes.

Contrairement aux traits de la maladie, les résultats de la cartographie pour les phénotypes morphologiques de la longueur de la fourrure et de la taille du corps révèlent des associations hautement significatives qui sont cohérentes avec les études antérieures 3,11,13,16,19. L'augmentation de la taille de l'échantillon et de la densité des marqueurs de cette étude a permis l'identification d'au moins trois nouveaux QTL de taille corporelle et une nouvelle association de MC5R avec la longueur de la fourrure et l'excrétion. Parce que ces loci ont subi des balayages sélectifs en raison d'une forte sélection artificielle pour le phénotype et la taille de la fourrure, des blocs d'haplotype relativement grands et une LD élevée entourant les variantes causales facilitent la cartographie génétique en améliorant la probabilité que les marqueurs de matrice marquent avec précision chaque variante causale. Néanmoins, l'amélioration de la densité des marqueurs même à des locus sélectionnés positivement améliorera la puissance. Si la MC5R La mutation A237T n'avait pas été identifiée dans les ensembles de données de reséquençage et incluse dans ce tableau, l'association entre CFA1 et la longueur de la fourrure n'aurait pas atteint la signification de Bonferroni et aurait pu être manquée. Comme les ensembles de données de reséquençage ne montrent pas d'autres variantes de codage dans cette région en LD élevé avec la mutation A237T 40, nous pensons que cette mutation faux-sens peut être la variante causale du phénotype, bien que des études fonctionnelles soient nécessaires pour l'établir.

Contrairement aux études précédentes sur la taille du corps canin, nous avons utilisé des phénotypes individuels ainsi que des moyennes de race pour détecter les associations génétiques. L'utilisation des données de taille moyenne de la race a entraîné une nette augmentation de la puissance du GWAS pour détecter les associations de taille corporelle, avec P-des valeurs jusqu'à plusieurs ordres de grandeur plus élevées pour la plupart des QTL, par rapport à l'utilisation des données de taille individuelle. Cette différence est probablement due à l'extrême variation observée dans la taille corporelle des chiens entre les différentes races et au rôle plus important des effets environnementaux, tels que le régime alimentaire, sur les poids individuels par rapport aux moyennes des races. Pour les caractères de la maladie, une cartographie multiraciale utilisant des données individuelles est nécessaire afin de capturer les variations génétiques entre races et intra-races dans les études d'association. Surtout, une conception équilibrée du GWAS n'est pas nécessaire en utilisant des chiens choisis au hasard parmi différentes races semble être tout aussi puissant que l'utilisation d'un nombre équilibré de cas et de contrôles de chaque race.

Notre modélisation indique que les futures études comprenant 500 à 1 000 cas et 500 à 1 000 témoins provenant de nombreuses populations de race pure et de race mixte, avec un espacement des marqueurs plus dense grâce à des tableaux de génotypage et / ou des panels d'imputation plus denses, augmenteront considérablement le nombre de locus connus pour affecter maladies complexes canines, dont beaucoup sont homologues de troubles humains. Cette découverte suggère que des études beaucoup plus petites que celles actuellement utilisées dans les conceptions de GWAS humains donneront des associations génétiques importantes, faisant des chiens un modèle attrayant pour l'étude et la cartographie de phénotypes complexes.


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Sarah a aimé et entraîné les chiens et les chevaux depuis son plus jeune âge. Son Staffordshire bull terrier, Mona, est formé à la fois comme chien de thérapie et comme chien de soulagement du stress en cas de catastrophe. De plus, Sarah a formé son berger allemand, Soren, comme chien d'assistance.

Avant de démarrer son activité d'écriture à plein temps, Sarah a travaillé avec une grande entreprise d'aliments pour animaux de compagnie en tant que consultante auprès de vétérinaires, dispensant des cours hebdomadaires sur la nutrition canine et féline pour les médecins et le personnel.

2 commentaires

Les «scores excellents pour les hanches» ne sont PAS obligatoires et cet énoncé indique un manque de compréhension de l'analyse phénotypique des hanches et des coudes. Excellent x Les excellents élevages de Labradors produisent des chiens atteints de dysplasie tandis que Fair x Fair produit Excellent. Seulement 19% des labradors testés reçoivent le score subjectif Excellent sur les hanches selon l'OFA - une base de données composée principalement de chiens élevés avec un élevage sélectif basé sur les scores OFA.

Malgré 60 ans - 30 générations de chiens - d'élevage sélectif, nous n'avons PAS éliminé la dysplasie - 12 à 14% des laboratoires d'élevage sélectif sont dysplasiques (rapport sur les tendances de l'OFA - ne spécifie pas le degré de dysplasie).

De nombreuses études ont montré que la dysplasie est une prédisposition génétique chez les chiens de race moyenne à grande en raison de leurs traits inhérents - croissance rapide de la naissance à 8 mois (un chiot qui pèse 1 livre à la naissance pèse entre 65 et 85 livres à 8 mois). (le bon équilibre calcium / phosphore) ET leur environnement (toute la nutrition, l'exercice, le revêtement de sol sur lequel ils sont élevés). Cette prédisposition génétique combinée à l'environnement fourni par l'éleveur de la naissance à 8 semaines et par l'acheteur de 8 semaines à 24 mois est ce qui produit la dysplasie.

Il est plus que temps que ceux qui cherchent à éduquer les acheteurs sur la façon de choisir un éleveur et les parents de leur chiot ARRÊTENT de dire que les parents doivent avoir une conformation de hanche «excellente» - cela nous ferait réduire le pool reproducteur à 19% des labradors et nous conduirait à D'AUTRES maladies génétiques qui, grâce à des tests génétiques, PEUVENT être prévenues et éliminées dans la race.

Où puis-je faire ces différents tests sur mon labrador?


Comprendre les avantages et les inconvénients des tests génétiques

Ces dernières années, le domaine des tests génétiques a gagné en importance et en popularité. Grâce aux progrès de la recherche, de la science et de la technologie médicale, les médecins offrent désormais à leurs patients des tests génétiques robustes.

Ces dépistages peuvent accomplir une variété de choses, y compris aider les patients à discerner leur risque de certaines maladies et aider les femmes enceintes à surveiller la santé de leur bébé.

Pendant ce temps, les services de test commerciaux tels que 23andMe permettent aux clients de retracer leurs origines génétiques et d'en apprendre davantage sur leur histoire familiale.

Cependant, à mesure que ces tests gagnent en popularité, il est important de comprendre certaines des conversations plus larges qui les entourent, y compris les complications éthiques potentielles. Les avantages et les inconvénients des tests génétiques méritent d'être examinés de plus près.


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