Już od tysiącleci człowiek wpływa na środowisko w którym żyje. Zmian tych nie oszczędził nawet swojemu najlepszemu przyjacielowi - psu, którego na drodze sztucznej selekcji kształtował tak długo, aż otrzymał osobniki o jak najbardziej przydatnych dla siebie cechach.

Trwające przez wiele wieków prace hodowlane, przyczyniły się do powstania setek niezwykle zróżnicowanych ras, które na pierwszy rzut oka często nie przypominają nawet przedstawicieli tego samego gatunku.

Wielkie i umięśnione owczarki niemieckie, pracowite psy pasterskie collie, małe, salonowe chihuahua - wiele psów tzw. czystej krwi dostaje w spadku po swoich przodkach nie tylko korzystne cechy, ale również predyspozycje do groźnych chorób dziedziczonych w sposób recesywny, czyli takich, które ujawniają się tylko u osobników posiadających dwa zmutowane allele. Właściwość ta, stanowiąca nie lada zmartwienie dla wszystkich hodowców, okazała się być prawdziwym skarbem dla genetyków.

Pod względem DNA, psie rasy przypominają bowiem izolowane populacje, spotykane np. w przypadku potomstwa małej liczby osadników zasiedlających nowe tereny. Co prawda psy nie były fizycznie oddzielone od innych przedstawicieli swojego gatunku, ale aby uzyskać konkretne cechy, przeprowadzano u nich tzw. chów wsobny. W efekcie tych zabiegów, materiał genetyczny tych zwierząt był wymieniany jedynie w małych grupach, które z pokolenia na pokolenie zmniejszały swoją różnorodność.

U każdej rasy dominuje zatem pewna ilość niekorzystnych alleli związanych z konkretną chorobą, a zjawisko to stanowi wyjątkową okazję do zawężenia obszarów poszukiwań genów warunkujących dane schorzenia.

Testy genetyczne są często wykonywane przez hodowców, pragnących zapewnić właściwe warunki swoim podopiecznym. Jak się jednak okazuje, uzyskane w ten sposób informacje mogą mieć również duże zastosowanie w przypadku człowieka.

„Psi genom jest bardzo podobny do ludzkiego” - mówi Elaine Ostrander, szef Cancer Genetics Branch of the National Human Genome Research Institute U.S. National Institutes of Health - “Jest on nam bliższy niż genom myszy, szczurów, czy też muszek owocówek, często stosowanych podczas badań”.

Co więcej, ludzie i psy cierpią praktycznie na te same choroby, w tym artretyzm, różne hemofilie, epilepsję, zaburzenia autoimmunologiczne takie jak, np. toczeń oraz nowotwory, które stanowią jedną z najczęstszych przyczyn śmierci naszych czworonożnych przyjaciół.

Przykładem może być tu agresywny i złośliwy mięsak histocytarny wywodzący się z komórek dendrytycznych, który choć niezwykle rzadko rozwija się u ludzi, to dotyczy aż około 20% berneńskich psów pasterskich zwanych powszechnie bernardynami.

Analizy porównawcze wykazały, że zmiany chromosomowe obserwowane w przypadku niektórych psich nowotworów występują również i w ludzkich odpowiednikach, a więc choroby te mają wspólne genetyczne pochodzenie. Oznacza to, że szukając obszarów DNA ulegających zmianom u przedstawicieli obu gatunków będzie można znacznie ograniczyć ilość podejrzanych genów i zidentyfikować te z nich, które są związane z występowaniem danych chorób.

Wygląda więc na to, że weterynaria i medycyna coraz bardziej zbliżają się do siebie i to nie tylko w kwestii diagnostyki. Psy odgrywają także ważną rolę podczas opracowywania skutecznego leczenia niektórych chorób, takich jak np. wrodzona ślepotą Lebera (ang. Leber's congenital amaurosis; LCA), czyli forma postępującego zaniku siatkówki występująca już we wczesnym dzieciństwie i powodowana mutacją prowadzącą do utraty białka RPE65. Dotyczy ona zarówno ludzi, jak i psów, np. owczarków francuskich Biard u których nosi nazwę wrodzonej postępującej nocnej ślepoty (CSNB).

W 2001 roku dokonano pierwszej próby terapii genowej LCA, podczas której za pomocą wirusa towarzyszącego adenowirusom (AAV) przywrócono wzrok psu będącemu homozygotą na mutację RPE65. Leczenie zakończyło się sukcesem, a obecnie jest stosowane również i u ludzi.

Pod względem genetycznym psy stanowią zatem idealne organizmy modelowe do badań nad niektórymi rzadkimi schorzeniami występującymi u człowieka. Nie jest to jednak ich jedyna zaleta.

Wiele osób traktuje swoje pupile jak prawdziwych członków rodziny i żyje z nimi pod jednym dachem, oddycha tym samym powietrzem, pije tą samą wodę, a często nawet spożywa te same produkty żywnościowe. Dzięki temu zwierzęta te będzie można wykorzystać także do badań środowiskowych, mających na celu odnalezienie genów najbardziej zagrożonych działaniem różnych czynników, np. pestycydów oraz innych związków chemicznych spotykanych na co dzień w naszym otoczeniu.

Autor: Anna Kurcek

Literatura:

Both Ends of the Leash — The Human Links to Good Dogs with Bad Genes http://www.nejm.org/

Man's Best Friend Points the Way in Genetic Research http://consumer.healthday.com/

Researchers Publish Dog Genome Sequence http://www.genome.gov/

Dog Diseases http://www.broadinstitute.org/

Marek Świtoński. Zwierzęta domowe jako modele w badaniach chorób dziedzicznych człowieka. Postępy Nauk Rolniczych nr 3–4/2009: 9–22