Degenerative Myelopathie
Die im folgenden wiedergegebenen Fragen zur Degenerativen Myelopathie (fortschreitende Zerstörung des Rückenmarks) und dem genetischen Test darauf wurden von Besitzern und Züchtern von Chesapeake-Bay-Retrievern (CBR) im Rahmen eines Seminars über diese Krankheit an den Hundegenetiker Dr. Jerold Bell (Professor für Genetik an der Tufts Cummings School of Veterinary Medicine in Massachusetts) gerichtet und von ihm beantwortet. Deutsche Übersetzung von Dr. med. Stephan Böhm. Der Artikel erschien auch in Heft 6/2010 der DRC-Clubzeitung (pp. 85-87).
Genetische Tests für Degenerative Myelopathie
Sind alle DNA-Tests auf DM dieselben?
Nein. Es gibt unterschiedliche Arten von Gentests. Um sie vollständig verstehen zu können, muss man wissen, dass es genetische Tests für Fehlsteuerungen mit verschiedenen Vererbungswegen gibt:
Test zum PhänotypTest für das, „was man sieht”. Dieser testet für gewöhnlich nur im betroffenen Status und nur nach dem Beginn des Krankheitsprozesses. Diese Tests können für polygen und komplex vererbte Merkmale und Krankheiten (wie z.B. Hüft- oder Ellenbogen-Röntgenaufnahmen, CERF-Augenuntersuchungen, Schilddrüsenprofil mit Autoantikörpern oder für einfache Ein-Gen-Erkrankungen, bei denen die Mutation oder das fehlerhafte Gen noch nicht bekannt sind (wie z.B. beim der von-Willebrand-Blutfaktor-Erkrankung des Chesapeake-Bay-Retrievers), eingesetzt werden.
Tests zum GenotypDiese sind dazu bestimmt, DNA-Segmente zu identifizieren.
„Linked marker“-DNA-TestsEine Form des genetischen Tests, die eine DNA-Sequenz identifiziert, die eng verbunden ist mit einem defekten Gen (sie liegt nahe auf dem Chromosom),nicht aber das defekte Gen selber ist, das meistens noch nicht gefunden wurde. Da die gepaarten mütterlichen und väterlichen Chromosomen während der Befruchtung Material austauschen, kann eine Übertragung zwischen einem „linked marker“ und einem defekten Gen erfolgen und so die Ergebnisse dieser Tests sowohl in Richtung falsch negativer als auch falsch positiver Resultate verfälschen. Sollte das passieren, so werden alle Nachkommen eines Individuums mit falschen Ergebnissen, die diesen Chromosomenabschnitt ererben, auch wieder falsche Testergebnisse aufweisen. Als Beispiele für die ursprünglichen „linked marker“ Tests gelten der für prcd-PRA, für die cerebelläre Ataxie (kleinhirnbedingte Gangstörung beim italienischen Spinone) oder der für das Fanconi-Syndrom im Basenji.
Direkter auf Mutationen basierender TestDiese Art von Test identifiziert eine spezifische Mutation eines defekten Gens. Die Mehrzahl solcher Tests findet einfache Mendelsche krankheitsverursachende Gene (versus krankheitsbegünstigende Gene = Anfälligkeitsgene). Diese Tests liefern keine falschen Ergebnisse (außer man verwechselt die zu untersuchenden Hunde). Direkte auf Mutationen basierende Tests für einfache genetische Störungen (Ein-Gen) sind am leichtesten zu verstehen. Für Erkrankungen mit rezessiver Vererbung sind die Ergebnissenormal (homozygot für das normale Gen), Träger (heterozygot; je eine Kopie ("Allel") des normalen und des fehlerhaften Gens) und betroffen (homozygot für das fehlerhafte Gen). Beispiele: prcd-PRA, vWD in einigen Rassen, Mdr-1 (Empfindlichkeit gegenüber Medikamenten und Ivermectin) in vielen Rassen.
Um eine vollumfängliche Diskussion über die verschiedenen Gentests zu führen, muss ein gewisses Verständnis über Anfälligkeits-Gene vorliegen. Diese spielen üblicherweise eine Rolle bei polygen komplex vererbten Erkrankungen. Einige Anfälligkeitsgene sind nötig, damit eine Krankheit überhaupt auftreten kann. Dies ist der Fall beim heutigen direkt auf Mutationen basierenden Test für DM, dem Katarakt-Test für Australian Shepherds, und dem cord-1-PRA-Test des Englischen Springer Spaniels.
Es gibt Anfälligkeitsgene, die direkt untersucht werden können (direkte auf Mutationen basierende Tests), doch sind diese NICHT absolut ursächlich für einen Krankheitszustand. Viele Gene, die beim Immunsystem eine Rolle spielen, wurden mit spezifischen Krankheiten in Verbindung gebracht, doch nicht alle befallenen Hunde tragen das spezifische Gen. Daher wird das Vorliegen des Gens als Risikofaktor für die Krankheit gewertet. Als Beispiele können gewisse immunbezogene Gene, die mit der Zuckerkrankheit (diabetes mellitus) vieler Rassen in Verbindung stehen, gelten, aber auch Analfisteln oder Furunkeln am After des Deutschen Schäferhundes sowie der FLASH-Test der Universität Florida für die DM im Deutschen Schäferhund. Es gibt auch Anfälligkeitsgentests, die auf dem „linked marker“ Konzept beruhen wie z.B. der RAPD-Test für DM der Universität Florida. Auch hier gilt, dass diese Anfälligkeits- Tests nicht spezifisch sind für einen Krankheitszustand (so können betroffene Hunde weder das Gen noch den „linked marker“ aufweisen).
Daher sollte man bei jedem genetischen Test verstehen, was dabei genau getestet wird, wie er mit der Krankheit in Verbindung steht und wie die Testresultate sinnvoll zu verwenden sind.
Ist der DM-Test mit dem PRA-Test für Chessies zu vergleichen?
Sowohl der prcd-PRA-Test als auch der DM-Test sind direkte mutationsbasierte Tests. Der Unterschied ist der, dass der prcd-PRA-Test nach einer einfachen autosomal-rezessiven krankheitsauslösenden Mutation sucht. ALLE Chesapeake-Bay-Retriever, die zwei Kopien des fehlerhaften Gens tragen, werden unter fortschreitendem Schwund der Netzhaut (progressive Retinaatrophie) leiden.
Der DM-Test ist ein direkter Mutations-basierter Test für ein Anfälligkeitsgen. Es wurde eine genetische Mutation gefunden, die ANWESEND SEIN MUSS, um die Krankheit zu entwickeln. Alle klinisch bestätigten Fälle von DM (aller Rassen inklusive Kreuzungen) trugen zwei Kopien des Gendefektes. Es müssen jedoch noch andere Faktoren vorhanden sein, damit ein Hund, der zwei Kopien des fehlerhaften Genes trägt, klinische Zeichen der degenerativen Myelopathie entwickelt.
Was ist ein Anfälligkeitstest und wie wird er in einem Zuchtprogramm eingesetzt?
Siehe oben. Basierend auf den auf der OFA-Internetseite veröffentlichten und periodisch aktualisierten Testergebnissen wurde bisher bei 390 Chesapeake-Bay-Retrievern dieser Anfälligkeitsgentest durchgeführt. Von diesen waren 42% genetisch gesund (homozygot normal), 43% Träger (heterozygot) und 15% zeigten den Risikofaktor (homozygot für das Anfälligkeitsgen = „Gefährdet“ = „at risk“).
Wenn 58% einer Rasse entweder das homozygote Krankheitsrisiko tragen oder aber heterozygote Träger des fehlerhaften Gens sind, wäre es für die Zucht verheerend, wenn dieser hohe Anteil aus dem Genpool der Population ausgeschlossen und man gleichzeitig erwarteten würde, dass die Rasse genetisch gesund und robust bliebe. Es gibt zwei verschiedene Kategorien von Hunden, mit unterschiedlichen Empfehlungen hinsichtlich einer genetischen Beratung:
Für solche Hunde, bei denen bekannt ist, dass ein mit ihnen eng verwandter Hund klinisch an DM erkrankt istWenn der Hund Träger oder "gefährdet" ist, sollte er nur mit einem Hund verpaart werden, der genetisch als normal eingestuft wurde. Da diese Hunde enge kranke Verwandte hatten, besteht ein hohes Risiko, dass sie auch das Gen oder die Gene in sich tragen, das/die für den Ausbruch der Krankheit nötig sind. Gemäß diesen Forschungen kann man erwarten, dass die für das Anfälligkeitsgen homozygoten Hunde erkranken können und daher sollten Hunde dieser Kategorie nur mit Hunden verpaart werden, die keine Anfälligkeitsgene in sich tragen, also im Test homozygot normal sind.
Für solche Hunde, bei denen in der nahen Verwandtschaft keine DM-Erkrankung aufgetreten istDas Anfälligkeitsgen sollte dann als Fehler betrachtet werden, so wie andere Fehler im Verhalten, Körperbau oder in der Leistung auch. Bei der Entscheidung über Zuchtqualität und künftige Geschlechtspartner eines jeden Hundes sollen deren positiven Merkmale und Fehler betrachtet und gegeneinander abgewogen werden. Die Zucht mit DM-normalen Hunden ist das langfristige Ziel, jedoch sollten Qualitätshunde nicht aufgrund eines einzigen testbaren Gens verworfen werden.
Damit sich eine Rasse von einer Krankheit entfernt, sollten Nachkommen, die als normal bezüglich des Anfälligkeitsgens für DM getestet wurden, gegenüber qualitativ gleichwertigen Nachkommen bevorzugt werden und so die nächste Generation von Zuchthunden repräsentieren. Auf diese Weise geht das eine Anfälligkeitsgen verloren, während Qualitätsgene und Vielfalt der Rasselinie erhalten bleiben.
Wurden nicht einige Tests für Anfälligkeitsgene vom Markt genommen?
Einige „linked marker“-basierte Tests wurden abgeschafft, nachdem die eigentliche Mutation gefunden und direkte mutationsbasierte Tests entwickelt wurden. So geschehen mit dem Test auf prcd-PRA. Soweit ich weiß, wurden keine direkten Gentests vom Markt genommen.
Ist für DM bekannt, ob es einfach rezessiv oder polygen vererbt wird? Und wenn ja, erklären Sie bitte den Unterschied.
Für DM war immer bekannt, dass es polygen vererbt wird und somit auch als komplex-vererbte Krankheit bezeichnet wird. Mehr als ein Gen kontrolliert dabei den Erbgang. Niemand glaubt, dass DM eine simple rezessive Erkrankung ist. Der DM-Test zielt auf eine rezessive Mutation ab, die einen Teil der Vererbung kontrolliert.
Wissen wir, dass das Gen, auf das wir heute bei DM testen, das richtige ist?
a, wir wissen definitiv, dass dies ein Anfälligkeitsgen für DM ist. Das Gen, in dem die Mutation auftritt, ist auch gleichzeitig das krankheitsauslösende Gen der amyotrophen Lateralsklerose beim Menschen (ALS oder Lou-Gehrig-Erkrankung - die menschliche Variante der DM). Die spezifische Mutation auf diesem Gen fand vor sehr langer Zeit in einem Hundevorfahren statt, der lange vor der Einteilung in Rassen lebte. Das ist auch der Grund dafür, dass diese spezielle Mutation inzwischen bei 23 verschiedenen Rassen sowie in Mischlingen identifiziert wurde. Als sich die Hunderassen entwickelten, haben manche diese Mutation verloren, während andere diese behielten, was die Ausprägung der DM gestattete.
Besteht die Möglichkeit einer anderen Form von DM? Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass so etwas auftritt (sogar die ALS beim Menschen kommt in einer ererbten und einer spontanen Form vor)?
Es ist immer mit der Möglichkeit der Existenz einer anderen Form der DM zu rechnen. Es scheint aber so, dass die Erkrankung in allen Rassen und in gekreuzten Hunden mit der alten Mutation assoziiert ist. Heute gibt es keinen Hund mit klinisch bestätigter DM, der eine andere als die homozygote Anfälligkeitsgenkonstellation für „gefährdet“ aufweist.
Wurde eine wissenschaftliche Begutachtung durch Experten durchgeführt? Wo kann man die Veröffentlichung zu diesem Test mit den Forschungsergebnissen und Schlussfolgerungen finden?
Der wissenschaftlich begutachtete Artikel ist in den „Proceedings of the National Academy of Sciences“ erschienen. Es ist ein öffentlich zugängliches Dokument, das online verfügbar ist.
Ist für diejenigen Hunde, bei denen im DM Test ein „gefährdet“ Status gefunden wurde, die Wahrscheinlichkeit bekannt, mit der der Hund später erkranken wird? Gibt es Statistiken zu Häufigkeit oder Anzahl von befallenen Hunden in der Chesapeake-Population?
Da wir die anderen Faktoren, die an der klinischen DM-Erkrankung beteiligt sind, nicht kennen, können wir den Prozentsatz, mit dem homozygote Risiko-Hunde mit dem Anfälligkeitsgen tatsächlich erkranken, nicht vorhersagen. Die Forschungen von Dr. Coates in der Veterinary Medical Database (VMDB) zeigten, dass 13 von 1567 (0.83%) der Chesapeake-Bay-Retriever, die bei veterinärmedizinischen Lehrkrankenhäusern vorgestellt wurden, klinisch an DM erkrankt waren. Momentan sind 15% der Chesapeake-Bay-Retriever im Test als gefährdet ("at risk") für DM eingestuft. Es ist offensichtlich, dass die große Mehrheit der Risiko-Hunde keine DM entwickeln werden.
Die Ratschläge, die zur Verwendung der Testergebnisse gegeben werden, sind widersprüchlich. Wenn einige A/A (Risiko-)Hunde niemals die Krankheit ausbilden, wie kann dann der DM-Test ein definitiver sein? Ist das Ergebnis dann nicht ein falsch positives?
Hunde mit A/A haben eindeutig positive Resultate für die Anfälligkeitsgene. Da dies ein direkter mutationsbasierter Test ist, gibt es dabei keine falsch positiven Ergebnisse. Es ist wichtig, daran zu erinnern, dass dieser Test kein beweisender Test ist, der das tatsächliche Auftreten der klinischen DM Erkrankung bei einem Hund erkennt.
Dieser Test bestimmt nur ein einziges Gen, das bei DM eine Rolle spielt. Können nun Hunde, die dieses Gen A tragen, denen aber andere Gene fehlen, die der Krankheit zum Ausbruch verhelfen, dennoch Gene in sich tragen, die es zu erhalten gilt?
Ja.
Bedeuten ein normaler Genbefund oder ein Trägerstatus, dass ein solcher Hund keine DM bekommen wird?
Ja, gemäß den Forschungen wäre es sehr unwahrscheinlich. In dieser Studie hatten alle Hunde mit klinischer DM einen Risiko-Status für das Anfälligkeitsgen.
Sollte ich jemals mit meinem Hund züchten, der als Träger oder als gefährdet identifiziert wurde?
Wenn Sie denken, dass Ihr Hund die Qualität eines Zuchthundes hatte, bevor Sie die DM-Testergebnisse kannten, dann müssen Sie mit ihm züchten unabhängig von den Resultaten der Gentests. Die einzige Änderung sollte dann die Wahl des Deckpartners betreffen.
Ist das Resultat dieses Tests auf nur ein einziges Gen für DM genug, um Züchtern den Rat zu geben, Träger oder Risiko-Hunde nur noch mit normalen Hunden zu verpaaren?
Nein. Während diese Empfehlung sicherstellt, dass keine DM tragenden Hunde produziert werden, so verlangt sie aber zugleich, dass alle Verpaarungen mit wenigstens einem der Mitglieder der Gruppe, die 42% des Genpools ausmacht, stattzufinden hat. Das jedoch verschiebt den Genpool in deren Richtung und reduziert damit den Einfluss von fast 60% des Genpools der Rasse. Bei einer Krankheit, die weniger als einen unter hundert Chesapeake-Bay-Retrievern betrifft, würde diese schwerwiegende Einschränkung der Zucht zu einer signifikanten Einengung der genetischen Vielfalt der Rasse führen.
Sollten Träger mit Träger Verpaarungen vermieden werden, auch wenn es keine Hinweise auf DM im Stammbaum gibt?
Das Züchten zwischen zwei Trägern des Anfälligkeitsgens (bei deren nahen Verwandten keine klinischen Zeichen von DM bekannt sind) wird nur ein niedriges Risiko in sich bergen, dass dabei klinisch kranke Nachkommen herauskommen. Der Trägerstatus sollte in solch einem Falle dann eher als ein Fehler gewertet werden, der durch positive andere Merkmale der beiden Hunde, die für das Züchten ausgewählt wurden, aufgewogen wird.
Genetische Vielfalt scheint sehr wichtig zu sein für den Erhalt der allgemeinen Gesundheit einer Rasse. Wie können wir diese verbessern und gleichzeitig von der DM weg züchten?
Genetische Diversität ist die gesamte Variation in der Art der Gene zwischen Individuen eines Genpools. Rassen haben geschlossene Zuchtbücher. Dadurch können Gene für eine Rasse verloren gehen, wenn so Segmente des Genpools ausgeschlossen werden und es keine „neuen“ Hunde gibt, die neue Gene zuschießen. Für die meisten Rassen ist das kein Problem, wenn sie relativ gesund sind und die Zuchtpopulation groß ist. Das größte Einschränkung der genetischen Vielfalt wird durch das “popular sire syndrome“ (das “Syndrom des beliebten Vatertieres“) verursacht. Das bedeutet, dass nur eine eingeschränkte Anzahl von Rüden zur Zucht eingesetzt wird; dies führt nicht nur dazu, dass deren Gene im Genpool überproportional vertreten sind, sondern auch, dass andere Qualitätsrüden nicht benutzt werden und so deren Einfluss wie auch deren Gene im Pool verloren gehen.
Die nächsten “popular sire (s)” könnten dann durchaus die Hunde sein, die für DM als normal getestet wurden. Was passiert mit einer Rasse, deren Anzahl von Zuchtindividuen relativ klein ist wie beim Chesapeake, und wir nur mit ein paar Rüden züchten?
Jeder “popular sire”-Effekt, bei dem eine erhebliche Zahl an Verpaarungen mit einer eingeschränkten Zahl von Rüden durchgeführt wird, wird die genetische Vielfalt der Rasse negativ beeinflussen und möglicherweise zu einer Zunahme der Wahrscheinlichkeit des Auftretens anderer erblicher Erkrankungen führen.
Was sind mögliche Folgen, wenn nur eine limitierte Anzahl von DM-normalen Individuen zu Zuchtzwecken verwendet wird?
Die Konsequenzen schließen eine bedeutende Einengung der genetischen Diversität einer Rasse, den Verlust anderer positiver Gene für den Genpool sowie die Zunahme heute noch unbestimmter krankheitsverursachender Gene ein.
Was wäre nötig, um den heutigen Test sofern nötig zu verfeinern?
Es wäre wichtig zu wissen, welche anderen Gene für die Entstehung der klinischen DM nötig sind.