Šunų sprendimas: kaip šunų genetika daro įtaką žmonių medicinai


Labradoro retriveriui daug didesnė tikimybė, kad plyštų priekiniai kryžminiai raiščiai, nei kurtams. Nors abi veislės yra Canis lupus familiarisskirtingos šunų veislės turi skirtingą polinkį sirgti ligomis, ir tai gali būti esminis dalykas norint suprasti ir gydyti panašias žmonių ligas.

Šalutinis prijaukinimo produktas

Maždaug prieš 10 000 metų santykiai tarp vilkų ir žmonių pradėjo keistis. Iš priešo tapo draugu, prijaukinimas užleido vietą kaimo šunims, kurie gyveno tarp žmonių. Tobulėjant žmonių ir šunų santykiams, buvo taikomas vis didesnis selektyvus spaudimas, o tai lėmė fenotipinius pokyčius, ypač susijusius su išvaizda ir elgesiu.

Pastaraisiais šimtmečiais intensyvus selektyvus veisimas per trumpą laiką sukūrė daugybę skirtingų fenotipų ir daugiau nei 400 skirtingos morfologijos šunų veislių, kurias šiandien žinome. Tačiau nepageidaujami genetiniai variantai taip pat buvo netyčia praturtinti konkrečiose veislėse, todėl skirtingos veislės buvo labiau apsaugotos arba labiau pažeidžiamos konkrečioms ligoms.

Šie skirtingi polinkio sirgti lygiai yra tyrimų objektas Piteris Muirasveterinarijos gydytojas-mokslininkas, chirurgas ir mokslininkas iš Viskonsino universiteto Veterinarinės medicinos mokyklos Chirurgijos mokslų katedra ir asocijuotas narys Genomikos mokslo inovacijų centras Viskonsino-Madisono universitete.

Jo laboratorija naudoja įvairius genominius metodus, tokius kaip genomo asociacijos tyrimai, transkriptomika ir viso genomo sekos analizė, kad nustatytų genetines gyvūnų kompanionų ligų priežastis. Analizuodamas ligas, tokias kaip priekinio kryžminio raiščio plyšimas, gerklų paralyžius ir fibrozinė miopatija, jis siekia atrasti naujus genetinius indėlius į ligas ir sukurti šių šunų ligų genetinius tyrimus, kurie pagerins šių pacientų veterinarinę priežiūrą.

fenotipinis: susijęs su stebimų gyvūno ar kitų organizmų savybių rinkiniu, atsirandančiu dėl jo genomo sąveikos su aplinka

morfologija: organizmo formos ir formos tyrimas ir skirstymas į kategorijas

transkriptominė: metodas, leidžiantis ištirti visą RNR genetinių sekų rinkinį

Mendelio: terminas, apibūdinantis bendrus paveldėjimo modelius

pleiotropija: reiškinys, kai vienas genas, dalindamasis genetiniais variantais, įtakoja kelis skirtingus bruožus

genetinė variantas: nuolatinis DNR sekos, sudarančios geną, pasikeitimas

Poveikis šunims

„Veterinarijos pasaulyje yra daug susidomėjimo kurti šunų genotipo testus, siekiant išsiaiškinti, ar jie turi tam tikrų mutacijų“, – aiškina Muiras. Ši informacija gali būti naudinga ne tik veisėjams, kad jie išvengtų nešiotojų ar asmenų, turinčių didelę genetinę riziką veisimo metu, bet ir šunų savininkams, nes šunims, kuriems nustatyta didelė rizika susirgti tam tikromis genetinėmis ligomis, gali būti suteikta individuali priežiūra arba prevencinis gydymas.

Tačiau šių ligų tyrimas su šunimis taip pat gali būti labai svarbus gydant žmones; pavyzdžiui, Mendelio ligų atveju. Šios ligos atsiranda, kai specifinės genų mutacijos perduodamos kitoms kartoms. Gerai žinomi pavyzdžiai yra cistinė fibrozė ir pjautuvinių ląstelių liga.

„Mendelio liga, kaip ir Diušeno raumenų distrofija, paveikia ir žmones, ir šunis. Šią ligą sukelianti mutacija yra tame pačiame abiejų rūšių gene“, – iliustruoja Muiras. „Mutacija nėra ta pati, bet žmonės ir šunys suserga panašia liga, todėl mintį, kad šunų liga veikia kaip pavyzdys kitiems, nėra sunku suvokti.

Vertimo tyrimai

Gerklų paralyžius ir fibrozinė miopatija taip pat yra panašūs į susijusias žmonių ligas. Naujo genetinio poveikio šunims atradimas galėtų padėti žmogaus genomo tyrėjams paspartinti darbą šioje srityje, kad būtų galima atrasti daugiau žmogui lygiavertės ligos.

„Jei yra genetinė liga, kuri turi fenotipą, o vaistų kompanija domisi ligą modifikuojančiu gydymu, patvirtinti jo veiksmingumą šunų modeliuose yra daug lengviau ir pigiau nei atlikti bandymus su žmonėmis“, – aiškina Muiras. “Ir šie tyrimai taip pat yra naudingi šunims.”

Egzistuoja daugybė žmonių ligų, kurios turi analogą šunims: Charcot-Marie-Tooth (CMT) liga, dažniausia paveldima periferinė neuropatija, kuria serga 1 iš 2500 žmonių, yra panaši į šunų gerklų paralyžiaus polineuropatiją, dažniausiai pasitaikančią. šunų paveldima periferinė neuropatija, sukelianti dalinį šunų kvėpavimo takų obstrukciją. CMT šiuo metu nėra ligą modifikuojančio gydymo, todėl šunims skirto gydymo atradimas gali būti labai svarbus žmonėms, sergantiems periferine neuropatija.

Skirtingai nuo Mendelio ligų, sudėtingiau naudoti šunis kaip gyvūnų modelius sudėtingoms ligoms gydyti. Dėl pleiotropijos ir variantų pasidalijimo tarp susijusių sudėtingų ligų tam tikri genetiniai variantai gali būti rizikos veiksnys daugiau nei vienai susijusiai sudėtingai žmonių ligai, todėl iki šiol nėra visapusiško požiūrio, kaip analizuoti variantų pasidalijimą tarp dviejų rūšių. Vis dėlto, plėtojant naujus metodus, bus stiprinamas argumentas, kad sudėtingos gyvūnų ligos yra tinkami lygiaverčių žmonių ligų modeliai.

Įsitraukia

Priešingai nei moksliniai tyrimai su pavyzdiniais organizmais, kai gyvūnai laikomi laboratorijoje, gyvūnų kompanioniniai tyrimai priklauso nuo šunų savininkų bendruomenės, padedančios atlikti tyrimus.

„Šiame miestelyje žmonės žino, kur yra veterinarų mokyklos pastatas, bet jie ne visada žino, kad ten yra nedidelė gyvūnų ligoninė, kurioje per metus priimama daugiau nei 25 000 pacientų ir kad tai yra vertingas šaltinis moksliniams tyrimams“, – aiškina Muiras. .

Šunų, kačių ir arklių savininkai, norintys dalyvauti, turėtų patikrinti savo Facebook puslapyjekur laboratorija skelbia įrašus, kuriuose išsamiai aprašo, kokius augintinius jie gali samdyti savo tyrimui.

Leonardo Barolo Gargiulo

Perspausdinta gavus Genomikos mokslo inovacijų centro leidimą.