Děti, voda ve vaničce a DNA testy

Využití a nesprávné použití nových technologií
napsáno C.A. Sharp,  překládal Martina Hodkova
Double Helix Network News   Jaro 2012

 

Staří říkají „nevylijte s vodou z vany i dítě“. Je to varování, abychom nepouštěli ze zřetele, co je důležité, přehnaným zdůrazňováním negativního detailu. Každý, kdo dosáhne trvalého úspěchu v psí hře, se naučil, že musí posuzovat jednotlivé psy jako celek. Ačkoliv existují určité chyby a vady, které jsou pro každého zodpovědného chovatele nepřípustné, většinu z nich je potřeba hodnotit v širších souvislostech plemene, chovatelského programu nebo i celou sbírku plusů a mínusů daného jedince. Nicméně technologický vývoj posledních let pro některé z nás poněkud vodu ve vaně zakalil tak, že zapomínáme, že tam někde v ní je i dítě.

Když je něco dobré, více je lépe …

… je další často citovaná pravda. Tato fráze může být dokonce pevně uchycená v lidském mozku. Jsme nekonečně fascinováni extrémy všech typů, které často vidíme jako „lepší“ než normální běh věcí. DNA testy prokazují, že jsou jednou z takových věcí.

Až donedávna bylo jedinou cestou, jak se vyhnout produkci něčeho nežádoucího, vyhnout se jí. Pokud byla daná věc velmi špatná, vyhnout se jí mohlo znamenat vyloučit celou skupinu příbuzných jedinců z chovatelského programu nebo dokonce plemene jako celku. Ne každý z těchto jedinců by měl potenciál produkovat nechtěnou věc, ale nebylo možné určit, kdo ten potenciál má a kdo ne. Riziko chovu na takových jedincích a možnosti produkce špatné věci nevyvážily další dobré znaky, které daný pes mohl mít.

Od dokončení kompletace genomu psů v roce 2005 byla věda schopna označit jednotlivé geny odpovědné za určité znaky. Pokud jsou tyto znaky nemocemi, je brzy vyvinut DNA test a nabídnut veřejnosti. Tyto testy přinášejí ohromný prospěch: poprvé v historii chovu psů může chovatel vědět s absolutní jistotou, jaký genotyp má každý z jeho chovných jedinců pro různá dědičná onemocnění stejně tak jako několik fyzických znaků, jako je barva srsti.

I když se genetické pozadí psích plemen liší, obvyklé nemoci v jednom plemeni se budou lišit od obvyklých v jiném. Proto má každé plemeno vlastní sadu testů. U australských ovčáků běžně testujeme MDR1 – reakci na léky; HSF4 gen, jehož mutace je příčinou katarakty, gen, který způsobuje většinu katarakt u australáků; stejně tak jako anomálii očí u kolií (Collie Eye Anomaly – CEA) a progresivní degeneraci tyčinek a čípků sítnice oka, která je formou progresivní retinální atrofie (Progressive Retinal Atrophy – PRA). Další zhruba polovinu tuctu dalších testů má plemeno k dispozici, ale tyto nemoci jsou dostatečně vzácné, takže se používají, jen pokud je v dané linii toto onemocnění známo, nebo protože bylo u příbuzného jedince toto onemocnění diagnostikováno.

Všechny tyto testy jsou dobrá věc: s nimi se můžeme vyhnout produkci štěňat, která tyto nemoci budou mít. Ale někdy naše snaha o co nejlepší postup může vést ke škodě. Klasickým příkladem „více je lépe“ jsou lidé v psím světě, kteří se rozhodnou, že mutace nebudou tolerovat vůbec, i když je pes přenašeč zdravý. Tento pohled na věc je speciálně rozšířený v Evropě, ale i chovatelé v Severní Americe se k této filozofii hlásí.

Dokonalý je nepřítel dobrého

Každý, kdo se pohybuje kolem psů jakkoliv dlouho, se setká s někým, obyčejně velmi novým v této hře, kdo pyšně prohlašuje, že by nikdy nechoval na něčem, co má nějakou vadu. Zkušenost nás brzy naučí, pokud jsme to již nevěděli, že dokonalý pes neexistuje, stejně tak jako neexistují dokonalí lidé či cokoliv jiného. Živí tvorové mají vady. Je úkolem chovatele tyto vady ohodnotit a rozhodnout, jak jejich vliv ve svém chovatelském programu minimalizovat. Ve většině případů to znamená, mimo další věci, chov směrem od jakýchkoliv nežádoucích znaků, které pes může mít. Pokud jsou vady početné nebo obzvláště špatné, pak by takový jedinec neměl být v chovu využit vůbec.

DNA testy ještě poskytují chovatelům k úvaze další faktor. Testy vám řeknou, kterou z variant daný gen psa má. Pokud je čistý stejně tak jako voda na koupání, je to jasné a nic nemusí být vylito. Ale přítomnost mutace vede některé lidi k tomu, že nevylijí z vany jen vodu, ale i dítě a nakonec vyhodí také i tu vanu.

Pokud DNA test ukáže přítomnost mutace na jedné nebo dokonce obou alelách, musí chovatel vzít v úvahu, co přítomnost mutace znamená pro psa i pro jeho chovatelský program. Snaha o dokonalost, v tomto případě přítomnost žádné mutace, je ušlechtilý cíl, ale jen když vymýcení mutace také nezpůsobí zásadní újmu chovatelskému programu nebo ještě hůře plemeni samotnému. To ovšem neznamená, že chovatel jednoduše roztrhá výsledky a stejně udělá, co udělat chtěl. Chovatel musí vzít výsledky testů vážně, ale v rámci širšího kontextu než je samotný výsledek testu.

Co je cíl?

Když dojde na zdravotní problémy, cílem jsou zdravá štěňata. Odstranění postižených jedinců z chovatelského fondu dlouho bylo a stále zůstává důležitou formou prevence; postižený jedinec má nevyhnutelně geny pro danou nemoc, kterou má a předá je svým potomkům. DNA testy umožňují chovatelům použít zdravé přenašeče bez rizika vzniku postižených štěňat.

Lidé mají tendenci používat slovo „přenašeč“ volně a některé laboratoře ho používají nesprávně. Způsob dědičnosti pro určitou mutaci určuje, zda jsou nebo nejsou přenašeči:

  • Dominantní – dokonce i mutace v podobě jedné alely vede k nemoci, u tohoto typu dědičnosti NEJSOU přenašeči.
  • Recesivní – pes musí mít mutaci v obou alelách, aby se u něj nemoc projevila, ti kteří mají mutaci jen na jedné alele a zůstanou zdraví, jsou přenašeči.
  • Polygenní – zvláštní varianty mnohonásobných genů, které mohou být jednotlivě jakkoliv dědičné a jsou potřeba, aby se u psa vyvinulo onemocnění. Určité varianty souboru genů určují, zda je postižený, či nikoliv. (Na tyto typy onemocnění v současné době nejsou DNA testy k dispozici.)
  • Inkompletní penetrace – mutace může být dominantní nebo recesivní, ale ne každý jedinec s genotypem nemoci skutečně onemocní, pravděpodobně díky vlivům prostředí nebo působení dalších genů. Tyto geny jsou často zmiňovány jako prokazatelný „rizikový faktor“.

Caveat Foecunduque Canes
(Nechme chovatele psů, aby si dávali pozor.)

Přítomnost mutace samotné není důvodem k vyřazení psa z chovu. Každý jedinec má mutace. Jediný způsob, jak se jich zbavit, je přestat chovat psy. Pokud je mutace v plemeni běžná, přehnané vyřazování může zúžit genetickou základnu plemene. Přílišné vyřazování může také vést k daleko horším problémům, než ke zbavení se jednoho problému. Příkladem, jak se to může stát, nabízí plemeno basenji.

Předtím, než byly k dispozici DNA testy, měli chovatelé občas možnost krevních testů k odhalení přenašečů. Což byl případ letální recesivně dědičné nemoci, pyruvátkinázová hemolytická anémie (pyruvate kinase hemolytic anemia – PKHA).

V 80. letech chovatelé basenji, vyzbrojeni krevním testem odhalujícím přenašeče, zahájili na vymýcení PKHA kampaň. Horlivě testovali své psy a vylučovali z chovatelského fondu nejen postižené jedince, ale také zdravé přenašeče. PKHA se u basenji stala velmi vzácnou a u plemene s již tak úzkým genofondem, se začalo objevovat PRA a Fanconiho nemoc (letální onemocnění ledvin), které byly předtím neobvyklé. Pokud by chovatelé byli v případě PKHA méně fanatičtí ve svém snažení, možná by se vyhnuli zvýšenému výskytu těchto nemocí, kdyby v chovatelské populaci zachovali zdravé přenašeče a jen je spolu nespojovali.

V současné době můžeme otestovat jen malý zlomek mutací vztahujících se k onemocněním, které v genomu psa existují. Abychom konstruktivně využili tyto testy, mělo by být cílem odchovávat štěňata prostá onemocnění a nikoliv totální vymýcení mutací, které je způsobují.

Jak na to

Pokud je mutace jednoduše dominantní a nemoc má vážný dopad na kvalitu života či finanční dopad, pak má smysl vyloučit z chovu každého jedince, který má i jen jednu alelu této mutace.

V případě recesivních mutací, postižení jedinci, tedy ti se dvěma alelami, by neměli být k chovu využiti. Přenašeči by měli být spojováni jen s jedinci, kteří jsou testovaní a čistí, a jako pokračovatelé dalšího chovu by měli být z takových spojení preferováni jedinci čistí. Dodržováním této praxe může být výskyt mutace velmi snížen během relativně krátké doby, zatímco ostatní žádoucí geny původního přenašeče budou zachovány. Pokud by byli přenašeči vyloučeni, 20 000 dalších genů by bylo vylito s vodou z vany vč. dítěte bez ohledu na to, zda těchto 20 000 dalších genů je dobrých, špatných nebo neutrálních.

Pokud testovaný gen prokazuje rizikový faktor, jako je to v případě australáků s HSF4 mutací katarakty, situace se stává černobílou. Jsou různé variace problémů, které je nutné vzít v úvahu, než je učiněno konečné chovatelské rozhodnutí.

Riskantní chování

Geny s rizikovým faktorem skutečně vodu ve vaně velmi zakalují. Většina „jednoduchých“ genů již byla objevena, takže většina genů nemocí, které budou identifikovány, jsou ty s rizikovým faktorem. Je nutné, abychom našli konstruktivní přístup ke kontrole těchto nemocí. Gen s rizikovým faktorem zvyšuje pravděpodobnost, že se u jedince rozvine onemocnění, ale ne každý pes, který má mutaci genu způsobujícího nějaké onemocnění, skutečně onemocní. Kdo ano a kdo ne, určují další geny, faktory prostředí nebo obojí. V současné době velmi zřídka víme, jaké jsou ty další faktory nebo geny.

Australák s dominantní mutací HSF4 genu může mít kataraktu, i když má jen jednu mutantní alelu, ale také nemusí. Dokonce i u jedinců se dvěma mutantními alelami se katarakta nemusí rozvinout. Stupeň rizika je v genech, jako tento variabilní, ale s touto konkrétní mutací, je velmi vysoký. Pes, který ji má, má 17x vyšší pravděpodobnost, že se u něj katarakta vyvine než ten, který ji nemá.

Je nutné vzít v úvahu, jak velké riziko navíc daná mutace přináší. Variace genu, která zdvojnásobuje riziko, povede k onemocnění s menší pravděpodobností než něco, co riziko zvyšuje 17 násobně. Nicméně chovatel musí také brát v úvahu celkový průměrný výskyt této nemoci v daném plemeni. Pokud se vyskytuje vzácně, i desetinásobný risk nemusí být významný. Udělat takový test se ani nemusí vyplatit, pokud blízcí příbuzní nemají tuto nemoc diagnostikovánu. U nemoci, která je běžná, se i malé zvýšení rizika může ukázat jako důležité. Katarakta je nejčastěji se vyskytující oční onemocnění u australských ovčáků se 3 – 4 % populace, které v průběhu života postihne. S nemocí jako je tato, je důvodem pro obavy i jen zdvojnásobení rizika. 17x zvýšené riziko zařazuje tento test do kategorie povinných.

Četnost výskytu

Další věc, kterou je nutno brát v úvahu při posuzování výsledků DNA testů, je četnost výskytu dané mutace v rámci plemene. Mutace genu MDR1, která někdy způsobuje letální reakci na léky u většiny plemen typu kolie, stejně tak jako i u dalších plemen, se ve své četnosti výskytu u jednotlivých plemen liší. U plemen, kde se hojně vyskytuje jako kolie, australský ovčák a miniaturní americky ovčák (neboli mini australák), je životně důležité, aby byli všichni jedinci testovaní. Jedinci s jednou kopií mutace tohoto genu mohou na určité léky reagovat. Nicméně vyloučení každého psa s mutací je extrémně krátkozraké a dokonce pro plemena, kde se běžně vyskytuje, nebezpečné. (Vzpomeňte si na basenji.)

Mutace genu MDR1 představuje problém pro psa a jeho majitele pouze tehdy, pokud pes dostane příliš mnoho určitého léku. Je to něco, co by se v přírodě nikdy neprojevilo. Spíš než na tuto mutaci pohlížet jako důvod pro vyloučení, mělo by být s touto mutací zacházeno jako s vadou. Pokud má pes mnoho dalších vad, jejich kombinace může naznačovat, že by tento jedinec neměl být v chovu použit. Nicméně pokud je to jinak velmi dobrý jedinec, a i když má mutaci na obou alelách, může být v chovu použit – s dle testu čistým jedincem. Časem se četnost výskytu této mutace sníží, aniž bychom – v případě australských ovčáků – eliminovali víc než polovinu plemene.

V některých případech, jako třeba CEA u kolií, je četnost výskytu tak vysoká, že většina psů má mutaci genu na obou alelách a jen nepatrné procento populace je čisté. V takovém případě se nelze vyhnout spojování dvou jedinců, kteří mají mutaci obou alel. I když je to tak, měla by existovat snaha o snížení četnosti výskytu prostřednictvím pečlivého využití kvalitních psů, kteří jsou čistí nebo mají mutaci jen jedné alely. Bude to trvat mnoho generací, ale nakonec bude četnost výskytu CEA mutace snížena. Chovatelé ale musí být opatrní, aby se psi, kteří jsou čistí nebo mají jen jednu kopii mutace, nestali populárními krycími psy jen na základě výsledků DNA testu na CEA. Je zde jasná evidence škod, které byly způsobeny právě užíváním populárních krycích psů, a taková praxe založená právě jen na jednom genu je obzvlášť riskantní.

U australských ovčáků je také velmi běžná mutace genu HSF4. Zhruba čtvrtina populace má alespoň jednu kopii. Protože mutace může v průběhu života vést ke kataraktě (věk, kdy se objeví, je velmi variabilní) někteří zastávají názor, že by se na takových jedincích nemělo chovat vůbec. Autorka tohoto textu měla stejný názor, dokud nebylo otestováno velké množství psů. Svůj názor jsem přehodnotila, protože čtvrtina jedinců v plemeni má alespoň jednu kopii mutace. Okamžité vyloučení tolika jedinců by mohlo mít hrozivé následky.

Katarakta je nežádoucí a žádný chovatel ji nechce produkovat, ale na kvalitu života má malý až střední vliv. Jediným závažným nákladem katarakty je operace, která je volitelná. Do té doby, než bude četnost výskytu mutace významně snížena, bude nutné chovat i na kvalitních jedincích s mutací jedné alely. Měli by být spojováni jen s testovanými čistými jedinci a kladen vysoký důraz na výběr testovaného čistého potomka z takového spojení jako dalšího pokračovatele chovu. Jedinci s mutací by neměli být v chovu využíváni rozsáhle. Tři nebo méně vrhů by mělo být dostatečné k získání dostatečné čisté „náhrady“.

Čisté děti

DNA testy s námi zůstávají a z dobrého důvodu. Je na nás, abychom je používali moudře. Pokud nám test vodu ve vaně zakalí, vyndejte zátku a vypusťte ji pryč pomocí pečlivých a informovaných chovatelských praktik tak, aby „dítě“ – dobré kvality vašeho psa zůstaly s vámi.