DNA-onderzoek bij je hond

Gelukkig maar dat er een afkorting is voor het woord desoxyribonucleïnezuur, want anders zou je er je tong over breken. DNA is een molecuul waarop onze erfelijke informatie is vastgelegd. Met DNA kun je de afstamming controleren: zijn de opgegeven papa en mama wel echt de ouderdieren? Alle rashondenpups krijgen een DNA-afstammingsbewijs als de afstamming klopt.

Wat is DNA?

Een DNA-molecuul ziet er uit als een wenteltrap of een pijpenkrul. Het bestaat uit twee, om elkaar heen gedraaide strengen (nucleotiden). Zo’n wenteltrap of pijpenkrul heet een chromosoom. De erfelijke informatie van de eigenaar van het DNA is als een code, vastgelegd in de volgorde van deze ‘krullen’. Ieder stukje informatie heet een gen. Een gen is dus een stukje van een chromosoom. Je kunt op verschillende manieren DNA afnemen bij een mens of dier, bijvoorbeeld via bloed, sperma, haar, huidcellen of speeksel.

 

Verplichte DNA-afname

Toen de Raad van Beheer in 2014 de term ‘Fairfok’ introduceerde, werd ook een verplichte DNA-afname en afstammingscontrole van alle pups ingevoerd. Voortaan wordt bij alle rashondenpups die in Nederland geboren worden – en dan hebben we het over zo’n 40.000 hondjes per jaar – DNA afgenomen. Al deze informatie bewaren we in een DNA-databank. Zo zijn er straks grote hoeveelheden erfelijk materiaal beschikbaar voor onderzoek. Al dit DNA kunnen we, indien de eigenaar daar geen bezwaar tegen heeft, testen op erfelijke ziektes en aandoeningen om deze in de toekomst te voorkomen. Daarnaast geeft het DNA-profiel zekerheid over de vraag of de ouders van een pup ook echt de ouders zijn.

 

Ziektes in je genen

Je hebt veertig miljard cellen in je lichaam. In elke cel zit een kern in midden, en in die kern zit het DNA. Je krijgt de helft van de erfelijke informatie van je moeder, en de helft van je vader. Wetenschappers kunnen DNA-materiaal verzamelen en daarmee zoeken naar oplossingen voor bepaalde gezondheidsproblemen bij honden. Je kunt achterhalen welke genetische defecten een ziekte veroorzaken en aan de hand daarvan een test ontwikkelen waarmee je fokdieren kunt testen op ziektes zoals bijvoorbeeld bepaalde oog- en oorziektes en erfelijke vormen van epilepsie of kanker.

 

Wie zijn papa en mama?

Een ander voordeel van de DNA-controle is dat de Raad van Beheer zo ook onderzoekt of de reu en de teef die de fokker opgeeft als ouders van de pups, ook daadwerkelijk zijn ouders zijn. Met een reu is het vrij gemakkelijk frauderen, want in de meeste gevallen was de pupkoper er nu eenmaal niet bij toen de moeder van zijn hondje gedekt werd. Ook kan een fokker met kwade bedoelingen, die pups kreeg van een teef die niet zijn beste hond is, terwijl zijn kampioensteef ook een nestje heeft, pups van de ‘slechtere’ teef aanleggen bij zijn kampioen. Zo kan hij de pupkopers vrij gemakkelijk wijsmaken dat zijn beste hond de moeder is. Dankzij DNA-controle kan nu van dergelijk gesjoemel geen sprake meer zijn.

Fokkerij en het gebruik van DNA

De laatste jaren is er veel veranderd met betrekking tot de mogelijkheden van DNA onderzoek. Het lijkt er wel op dat je bijna niet meer kan fokken zonder ook DNA onderzoek gedaan te hebben. DNA testen kunnen een grote bijdragen leveren bij het fokken van honden. Het is daarbij essentieel dat deze middelen goed worden ingezet. Hieronder staat een overzicht van de (on)mogelijkheden van DNA onderzoek. Het is gebaseerd op een artikel dat je op de website van de FCI kan terugvinden.

De laatste decennia heeft het onderzoek en de toepassingen van DNA een vogelvlucht genomen. Het genoom van de hond is in 2005, als eerste, helemaal ontrafeld. Het genoom is de verzameling van alle genen. Genen staan voor die stukjes DNA die gebruikt worden om eiwitten te maken. Eiwitten zijn de bouwstenen van het lichaam en bepalen eigenlijk alles in het lichaam dus zowel de kleur van je ogen, hoe groot je wordt en of je wel of geen krullend haar hebt. De hond wordt veelvuldig gebruikt als model voor de mens, omdat bepaalde ziektes ook bij bepaalde hondenrassen voorkomen, maar door de geringere variaties (bestaan van rassen) is het makkelijker om bij de een bepaald hondenras een DNA mutatie (verandering) te vinden. Voor de fokkerij is het van belang om de mogelijkheden die ontstaan op een verstandige manier in te zetten.

Het DNA is een soort barcode waaruit het lichaam de eiwitten kan maken. Omdat de DNA streng heel erg lang is en bij elke deling van een cel een kleine verandering (mutatie) kan optreden, zijn er soms veranderingen in het DNA. De meeste veranderingen zorgen dat die ene cel geen goede eiwitten meer kan maken en dan zal de cel afsterven. Maar soms kan een verandering wel leiden tot een ander functioneel eiwit, of gebeurt de verandering in een stuk van het DNA dat niet codeert voor een eiwit. Zulke veranderingen dragen bij aan de variatie van het genoom. 

Het is belangrijk om te onthouden dat variatie in het genoom dus niet altijd staat voor diversiteit in het fenotype (hoe je eruit ziet). Sommige mutaties gebeuren, zonder dat deze een impact hebben. Wanneer deze mutaties niet op een gen of daar dicht bij in de buurt liggen vindt er geen selectie plaats. Dit is van belang omdat genomische selectie onderverdeeld kan worden in twee categorieën. Het kan zich focussen op variatie in het DNA die geen invloed hebben op het fenotype (neutraal) of variatie in het DNA waardoor er wel een verschil in fenotype komt (functioneel). Het doel van het selecteren op functionele variatie geeft bijvoorbeeld verschillende kleuren in het ras, maar ook het selecteren tegen ziektes horen hierbij. De onderzoeken naar het neutrale deel van het DNA (waardoor geen verschil in fenotype komt) wordt gebruikt voor de beoordeling van verschil en diversiteit tussen en binnen individuen en populaties. 

 

Neutrale variatie

Neutrale variatie staat voor veranderingen in het DNA die niet leiden tot veranderingen in eiwitten. De veranderingen hebben daardoor geen invloed op uiterlijk of ziektes.
De testen die gebruik maken van de neutrale variatie zijn over het algemeen gebaseerd op moleculaire markers. Je zou een marker kunnen vergelijken met een specieke lijn in je vingerafdruk. Iedereen heeft die lijnen, soms heb je een lijn die helemaal hetzelfde is als die van iemand anders, maar de combinatie van lijnen zorgt voor je unieke vingerafdruk. Het gebruik van een moleculaire marker betekent dat de precieze DNA samenstelling op een specifieke plek op één chromosoom wordt bepaald. Alle honden hebben evenveel chromosomen, je kan daarom testen op een bepaalde plek op een specifiek chromosoom. Hoe meer markers er getest worden hoe preciezer het antwoord wordt, maar ook hoe duurder de test. Hieronder staan een aantal voorbeelden die gebruik maken van de neutrale variatie.

• DNA profiel en afstammingscontrole. Dit is de meest gebruikte toepassing. In Nederland worden sinds juni 2014 bij alle pups DNA afgenomen. Van dit DNA wordt een DNA profiel gemaakt, vervolgens kan het DNA afstammingscontrole plaatsvinden. De stambomen en de DNA profielen worden daarna afgegeven. De ISAG (International Society of Animal Genetics) heeft een standaard set voor de microsatelliet markers opgesteld, zodat internationaal de profielen met elkaar vergeleken kunnen worden. 
• Ras identificatie. Honden die genetisch aan elkaar gerelateerd zijn hebben minder neutrale variatie dan honden die niet aan elkaar gerelateerd zijn. Volgens dit principe is het mogelijk om te kijken welke neutrale variatie binnen een groep nog aanwezig is. Andersom is het ook mogelijk, zodat je kan kijken of een hond tot een bepaald ras behoort (binnen de variatie van de groep valt). Sommige laboratoria hebben hiermee een commerciële test gemaakt om te kijken welke rassen in een “kruising” zitten. De effectiviteit hiervan is sterk afhankelijk van het aantal markers dat gebruikt wordt. Het aantal moet veel hoger zijn dan voor de genetisch identiteit (DNA profiel en afstammingscontrole). Het succes van de test is ook sterk afhankelijk van de genetische achtergrond van de hond. Het is vrij eenvoudig om te achterhalen welke rassen achter een “eerste generatie outcross” zijn, maar een stuk moeilijker wanneer het voorouders van kleine rassen in de 10^e generatie betreft.
• Ras bepaling. De mogelijkheden zoals hierboven beschreven kennen meerdere toepassingen. Het zou bijvoorbeeld mogelijk zijn om van een hond met onbekende afkomst, maar die wel lijkt op een bepaald ras, te kijken of deze hond genetisch gezien bij het ras past. Op deze manier zouden look-alikes kunnen worden aangekeurd en bijdragen aan de populatie variatie. 
• Ras vergelijkingen. De neutrale variatie wordt ook gebruikt om te kijken hoe rassen zijn ontstaan en wanneer afsplitsingen zich voordeden. Deze informatie kan gebruikt worden bij een outcross en op deze manier “oude genen” toevoegen die in een eerder stadium verloren zijn gegaan door het selecteren op bepaalde eigenschappen en het creëren van variëteiten en/of rassen.
• Genetische heterogeniciteit. Chromosomen komen altijd in paren voor. Je krijgt er één van je vader en één van je moeder. Voor het DNA op de chromosomen geldt natuurlijk hetzelfde. Het kan dat op de stukjes onderzochte DNA precies hetzelfde DNA van de vader staat als van de moeder. We noemen dit homozygoot (homo van gelijk). Het kan ook zijn dat er een verschil is, dat wordt heterozygoot genoemd. Wanneer je op heel veel plekken gaat kijken kan je een percentage geven van de meetplekken waar je verschillend was (percentage heterozygotie) en het percentage dat gelijk is (percentage homozygotie). Op basis van neutrale variatie is het mogelijk om binnen een populatie te bekijken naar de genetische heterogeniciteit (het percentage heterozygotie). Je kan kijken of de hond binnen het ras veel of weinig verschilt ten opzichte van de groep en een ander individu. Op deze manier kan je heel specifiek kiezen om een bepaalde hond te gebruiken die meer heterozygotie in de puppen geeft (variatie toevoegt).

 

Functionele variatie

Functionele variatie staat voor veranderingen in het DNA die wel leiden tot veranderingen in eiwitten. De veranderingen hebben daardoor invloed op uiterlijk of ziektes.
De meeste aandacht gaat altijd naar de variatie die ook leidt tot functionele variatie. De precisie hiervan komt hierbij niet van het aantal markers die getest worden, omdat de meeste testen een klein deel van het genoom "bekijken". Bij het testen met een marker is het niet zo dat altijd de oorzakelijke mutatie wordt getest, soms wordt er in de omgeving van de mutatie getest. Daarnaast zijn sommige ziektes afhankelijk van meerdere mutaties, of komen ze pas tot uiting bij een specifieke milieuomstandigheid. Deze ziektes worden vaak complex overerfbare ziektes genoemd. Door deze verschillen zijn niet alle DNA testen even effectief voor elke ras.

• Test op verantwoordelijk mutatie voor de ziekte. Deze test heeft (natuurlijk) de meeste aandacht binnen de fokkerij. In de meest eenvoudige situatie, worden lijders, dragers en vrije dieren met de test geïdentificeerd. Voor fokkers is dit een grote bijdrage, omdat de dragers (en soms ook lijders) wel ingezet kunnen worden. De fokkers hebben op deze manier alsnog een grote keuze om uit te selecteren, maar zorgen wel dat de ziekte niet tot uiting kan komen. Op deze manier kan een evenwichtig en toekomstbestendig fokbeleid worden opgezet.

  Helaas is het niet altijd eenvoudig. Zo is het mogelijk dat er twee vormen van één ziekte zijn, die elk een andere mutatie hebben, terwijl er maar voor één vorm een test is. Wat ook moeilijk (complex) is als er meerdere mutaties verantwoordelijk zijn voor het tot uiting komen van de ziekte. Vaak zijn niet al die mutaties te testen, of moet je de resultaten van de verschillende testen samen voegen. Het is ook mogelijk dat een mutatie maar bij een gedeelte van de populatie zorgt voor verandering. 

• Voorspellingen. Bij bepaalde ziektes zoals heupdysplasie en patella luxatie is het tot uiting komen van ziekte sterk afhankelijk van zowel milieu invloeden als van erfelijke aanleg. Bepaalde DNA onderzoeken, zoals genomische selectie en testen, kunnen een risicovoorspellinig geven.
• Test op eigenschap. Natuurlijk is niet elke functionele variatie ook de oorzaak van een ziekte. Zo is het bijvoorbeeld ook mogelijk te testen op de vachtkleur en vachtlengte. Deze testen kunnen interessant zijn voor fokkers, omdat ze op deze manier vooraf weten welke eigenschappen de nakomelingen zullen (kunnen) hebben. Aangezien gedrag ook een sterke genetische component is, is het te verwachten dat genetische testen voor gedragseigenschappen in de toekomst beschikbaar komen. 

 

Slim combineren

Er zijn ondertussen honderden mutaties bij verschillende rassen bekend. Er zijn testen voor hoe de hond eruit ziet, maar ook voor ziektes en testen die een voorspellende kans geven op een ziekte. Commercieel worden er veel testen aangeboden, zowel als individuele test alsook combinaties voor een gereduceerd tarief. Er zijn laboratoria die 100 testen tegelijkertijd aanbieden. Dit roept vragen op voor de fokkerij van honden.

1. Wanneer er zoveel testen worden aangeboden, hoe kan je dan de juiste testen voor jouw hond bepalen? Het is zinvol om een test uit te voeren als het probleem ook speelt binnen de populatie (in Nederland, of waar je het fokdier vandaan haalt). Het is van belang dat fokkers met vragen een goed antwoord krijgen. Dat kan via een website zijn, waarbij de informatie regelmatig wordt bijgewerkt.
2. Prioritering op ras niveau is belangrijk. Inadequate selectie programma’s/fokbeleid tegen een bepaalde mutatie kunnen verregaande negatieve gevolgen hebben voor de gezondheid van het ras. Het kan ook zorgen dat het vóórkomen van andere aandoeningen juist toeneemt. Het testen van veel mutaties brengt kosten met zich mee, waardoor fokkers mogelijk niet meer met het ras willen fokken.

Welke testen gebruikt moeten worden, is afhankelijk van populatie grootte, de ziekte incidentie en hoe de ziekte wordt doorgegeven. Belangrijk is ook wat de impact is van een bepaalde mutatie is op de gezondheid van het individu. Daarom moet een fokbeleid opgesteld worden voor een specifiek ras.
Daarnaast is het goed wanneer meer informatie over DNA testen en ziektes beschikbaar komt. Het International Platform for Dogs (dogwellnet.com) probeert dit op te pakken en het is zeker aan te raden deze vorderingen te volgen.

Het blijft belangrijk om, ondanks alle genetische testen en mogelijkheden, goed te begrijpen dat het fokken van honden meer is dan het combineren van twee ”DNA-zakken”.
Veel blijft nog onbekend. De invloed van het milieu blijft belangrijk bij de ontwikkeling van ziektes maar ook voor het uiterlijk en gedrag van de hond. Genetica moet gezien worden als een belangrijk hulpmiddel en kan complementair ingezet worden door fokkers.

We hebben de specifieke kennis en kunde van de fokkers hard nodig voor het voor het maken van goede honden.