Ce que nous pouvons – et ne pouvons pas – apprendre de l’ADN de nos animaux de compagnie

Sweetie, maintenant âgée de 12 ans, ressemble un peu à un lévrier. Ou peut-être un Labrador. Elle est longue et maigre, avec une fourrure droite et soyeuse, un visage joyeux et des oreilles souples. Surtout, Ma chérie ressemble, bien, à une chérie. C’est un chien, après tout.

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Ma chérie a 12 ans maintenant. Plus de 95 pour cent des chiens dans les refuges en Arizona et en Californie sont comme elle, un mélange de deux races de chiens différentes ou plus.
L. Gondole

 » Quand je l’ai reçue pour la première fois, j’étais convaincue qu’elle était une rejeteuse de labradoodle « , explique Lisa Gunter. Gunter est psychologue – quelqu’un qui étudie l’esprit – à l’Université d’État de l’Arizona à Tempe. Ses recherches portent sur la façon dont les gens perçoivent les races de chiens. Elle n’a pas pu s’empêcher de ramener ses recherches à la maison à Sweetie.

Les labradoodles sont un mélange de Labrador et de caniche. Quand quelqu’un élève un Labrador et un caniche ensemble, les chiots ont parfois le pelage bouclé d’un caniche — mais pas toujours. L’ADN est la longue chaîne d’instructions qui indique aux cellules d’un organisme quelles molécules fabriquer. Peut-être que ma Chérie vient d’avoir l’ADN pour des cheveux lisses au lieu de boucles de caniche.

Gunter a adopté son chien dans un refuge à San Francisco, en Californie. Elle ne savait pas quelles races les parents de Sweetie auraient pu être. Et Ma Chérie ne le disait pas. Pour le savoir, Gunter a fait tester l’ADN de son chien avec un kit de Wisdom Panel. Cette société fournit les tests que Gunter utilise pour ses propres recherches. Elle a tamponné la bouche de ma chérie et a envoyé l’échantillon à l’entreprise.

Quelques semaines plus tard, les résultats de Sweetie étaient prêts. À la surprise de Gunter, Sweetie n’avait pas de caniche, de Labrador ou de lévrier. « Elle est à moitié un retriever de la baie de Chesapeake, ce qui est rare pour la vallée centrale de la Californie », explique Gunter. Son chien est également en partie Staffordshire terrier, en partie berger allemand et en partie rottweiler.

Les regards de toutou peuvent être trompeurs.

Les tests ADN pour les personnes sont très populaires. Mais maintenant, nous pouvons également vérifier quels traits génétiques un félin pelucheux ou un toutou pettable porte dans son ADN. Nous pouvons apprendre de quelle race un animal de compagnie descend ou dans quelle région du monde ses ancêtres ont évolué. Nous pouvons même essayer de prédire comment un animal de compagnie pourrait se comporter ou quelles maladies il pourrait rencontrer un risque génétique de se développer.

Mais pour autant que ces tests puissent fournir des résultats intéressants, ils doivent être pris avec prudence. Les tests ADN TEP ne sont pas nécessairement aussi précis que la variété humaine. Et l’ADN lui-même n’est pas le destin. Les scientifiques et les vétérinaires craignent qu’à mesure que les tests ADN deviennent de plus en plus populaires, les gens puissent confondre un risque basé sur l’ADN avec une maladie – que l’animal soit réellement malade ou non.

Chiot espiègle ou chat frêle?

L’ADN d’un chien ou d’un chat (ou d’un humain !) se présente sous forme de longs brins enroulés appelés chromosomes. Un chien a 39 paires de chromosomes et un chat en a 19 (les humains en ont 23). Ces chromosomes sont de longues chaînes de quatre molécules plus petites appelées nucléotides (NU-klee-oh-tydz). Les nucléotides se produisent encore et encore — des milliards de fois — formant de longues séquences. La séquence de ces différents nucléotides code des instructions pour les cellules.

La détermination de la séquence — ou du séquençage – de ces nucléotides était autrefois un processus long et coûteux. Les scientifiques ont donc trouvé d’autres façons d’examiner les différences génétiques entre un individu et un autre. L’un d’eux dépend du fait qu’une grande partie des chaînes de nucléotides, appelées séquences, sont les mêmes d’un chien ou d’un chat à un autre chien ou chat. (Un chat peut avoir des rayures et les autres taches, mais les deux ont besoin du même ADN de base qui indique aux cellules comment, par exemple, construire un brin de fourrure. Cette séquence sera la même.) Mais de temps en temps, l’un des quatre blocs de construction nucléotidiques a été substitué au hasard à un autre.

C’est comme une faute d’orthographe d’un mot dans une longue phrase ou un paragraphe. Ces fautes d’orthographe sont connues sous le nom de SNPs (prononcé snips). C’est l’abréviation de polymorphismes nucléotidiques simples (Pah-lee-MOR-fizms). Parfois, un problème « d’orthographe » ne change pas grand-chose. Mais dans d’autres cas, une modification pourrait changer tout le sens du passage. En génétique, ce SNP peut modifier au moins une partie de la fonction de certaines cellules ou tissus. Cela pourrait changer le pelage d’un chat de rayé à solide. Un autre SNP pourrait rendre un animal de compagnie plus ou moins susceptible de contracter une maladie.

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Chérie (à gauche) a une « sœur » Sonya (à droite). Gunter et sa femme n’ont pas fait tester l’ADN de Sonya parce que Sonya est une border collie qu’ils ont obtenue d’un éleveur — ils savent donc tout sur son arbre généalogique.
L. Gunter

De nombreux tests génétiques pour chiens et chats recherchent des modèles de SNP. Différents groupes de SNP peuvent déterminer la race d’un chien ou l’ascendance d’un chat, et certains sont liés à certaines maladies. Mais ces tests ne portent que sur les SNP que les scientifiques connaissent déjà. De nombreux autres SNP potentiels attendent d’être trouvés. L’ADN contient également de grandes régions qui peuvent être copiées encore et encore, ou qui peuvent finir par être complètement supprimées.

C’est pourquoi Elinor Karlsson ne voulait pas s’arrêter aux SNPs. Elle voulait séquencer tout le génome du toutou, c’est—à—dire chaque gène, lettre par lettre. Karlsson est généticien à la Faculté de médecine de l’Université du Massachusetts à Worcester. Elle s’intéresse particulièrement aux mutts comme Chéri. « Les mutts sont tout simplement cool. Personne ne sait rien d’eux « , dit-elle. « En tant que scientifique, l’une des choses les plus amusantes à faire est de voir à quel point les gens pensent aux chiens. »

Karlsson s’intéresse particulièrement aux comportements. Les éleveurs de chiens et les scientifiques ne savent pas très bien quels gènes rendent un chien anxieux ou triste.

« Les chiens et les humains ne sont pas si différents », dit-elle. « Nous étudions la génétique pour essayer de comprendre ce qui fait que les gens souffrent de certaines maladies, comme les maladies psychiatriques. »Ce sont des troubles de l’esprit. « Les chiens ont des troubles psychiatriques », note-t-elle, un peu comme les gens. On les appelle des troubles du comportement chez les animaux de compagnie. Les chiens peuvent souffrir d’anxiété ou devenir obsédés par la mastication, la récupération ou l’élevage. Son laboratoire a déjà identifié quelques gènes candidats au comportement obsessionnel-compulsif chez le chien. Son équipe a publié ces résultats en 2014.

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Chérie et Sonya ont aussi un chat dans la maison! Voici Henry. Les chats peuvent faire tester leur ADN, mais la plupart des chats ne sont pas des mélanges de races spécifiques, ils n’ont donc pas d’arbres généalogiques aussi divers que les chiens.
L. Gunter

Mais obtenir suffisamment d’ADN pour déterminer le comportement du chien est une tâche difficile. Un pelage bouclé ou des oreilles pointues peuvent être contrôlés par un ou quelques gènes. Le comportement est beaucoup plus difficile à cerner. Un comportement pourrait être contrôlé par de nombreux gènes. Pour les trouver tous, un chercheur devrait étudier l’ADN de milliers ou de dizaines de milliers de chiens, explique Karlsson.  » Nous ne pouvions pas avoir de laboratoire avec des milliers de chiens. Ce serait extrêmement bruyant. »

Pour obtenir l’ADN de tant de chiens, Karlsson a fondé l’Arche de Darwin. Comme Wisdom Panel, Darwin’s Ark propose des tests génétiques pour votre animal de compagnie. Les tests de Karlsson séquencent tous les gènes, pas seulement les SNP. Mais ce n’est pas aussi approfondi que certains tests humains.

Séquencer chaque lettre du génome est un processus délicat, comme taper un livre pendant que vous le lisez. Vous êtes obligé de faire quelques fautes d’orthographe ou de manquer quelques mots. Pour résoudre ce problème, les tests d’ADN humain ont tendance à effectuer une analyse 30 fois pour combler toutes les lacunes. Écrivez le même livre 30 fois et comparez toutes les versions ensemble, et vous vous retrouverez beaucoup plus près de l’original.

Le test de Karlsson sur les chiens a tendance à traverser les gènes une seule fois. Il pourrait donc y avoir de petites régions qui sont manquées. Pour compenser cela, Karlsson ajoute plus de chiens. Ils auront tous un ADN très similaire — ce sont tous des chiens. Et en séquençant suffisamment d’entre eux, Karlsson espère remplir les détails de l’ADN qui pourraient être manqués dans une seule séquence.

À la recherche d’indices sur les attitudes

Pour en savoir plus sur le comportement d’un chien, les chercheurs doivent sonder ses propriétaires. L’Arche de Darwin le fait grâce à la science citoyenne — une recherche à laquelle des non-scientifiques peuvent participer. Les propriétaires d’animaux remplissent plusieurs longues enquêtes donnant des détails sur la personnalité de leurs chiens. Qu’est-ce qu’ils aiment? De quoi ont-ils peur ? En tirant de tels détails des enquêtes, Karlsson espère faire correspondre les gènes au comportement d’un chien.

C’est important, car les gens pensent beaucoup au comportement d’un chien lorsqu’ils regardent sa race. Mais peut-être qu’ils ne devraient pas, surtout si c’est un chien.

Sweetie, par exemple, a de bons amis toutous — mais elle n’est pas très douée pour en faire de nouveaux. « Cela pourrait être attribué à son ascendance American Staffordshire terrier ou berger allemand », explique Gunter. Quand Chérie aime quelqu »un, bien que, elle est un véritable insecte câlin. Gunter pense que cela pourrait être dû à ces deux premières races. Ou peut-être est-ce dû à ses traits de retriever de la baie de Chesapeake ou de rottweiler. « Vous pourriez raconter une histoire assez convaincante avec l’une des races de son patrimoine », note-t-elle.

Ce sont les résultats de race que Gunter a obtenus pour ma chérie. Il n’y a ni lévrier ni labo à voir. Au lieu de cela, Sweetie a un parent qui était un retriever de la baie de Chesapeake, et un autre qui était en partie berger allemand, en partie rottweiler et en partie Staffordshire terrier. Voir la version plus grande.
L. Gondole

Les scientifiques ne savent pas encore précisément comment les comportements des différentes races se combinent chez un chien, souligne Gunter. « Les influences génétiques de plusieurs races ne se combinent pas comme des touches de peintures de couleurs différentes ou des tirets de nos attributs préférés », dit-elle. « Je ne sais pas à quel point il est informatif de connaître le patrimoine de race de votre chien de race mixte si nous ne savons pas comment plusieurs races affectent le comportement. »Il est peut-être préférable, dit-elle, de simplement prendre les comportements de votre chien et de travailler avec eux.

Adam Boyko est généticien à l’Université Cornell d’Ithaca, dans l’État de New York. Il est également le scientifique derrière EmBark, un autre test de génétique canine. Il dit que certaines personnes apprennent la race du chien et voient un tout nouveau chien. « Nous voyons une tonne de propriétaires qui sont si reconnaissants envers le mélange de races parce qu’ils réalisent maintenant qu’ils comprennent mieux le comportement d’un chien et les choses qu’ils peuvent faire pour garder leur chien heureux », dit-il. « Ils pourraient découvrir que leur chien fait partie du border collie et l’enseigner au troupeau. »Cela pourrait l’aider à libérer une partie de son énergie refoulée. Savoir quelles races sont dans l’ascendance de leur chien n’a pas changé la façon dont le chien se comportait. Mais cela a changé la façon dont les gens ont réagi à ce comportement.

De l’ADN à la maladie

Le test ADN que Gunter a donné à Sweetie ne lui a rien dit sur la santé de Sweetie. Mais certains tests, tels que EmBark, peuvent le faire. « Ce que nous pouvons dire au propriétaire, c’est si le chien a ou non des variantes génétiques connues spécifiques associées à certaines maladies », explique Boyko. Embarquez propose un test pour plus de 170 problèmes de santé. Ceux-ci incluent ceux où un ajustement de l’ADN peut sous-tendre certaines maladies. Une version mise à jour du panneau de sagesse (pas celle que Chérie a obtenue) propose également un test de santé pour plus de 150 maladies du chien.

Le laboratoire de Boyko a identifié des modifications de l’ADN associées à des risques de convulsions, de maladies cardiaques et plus encore. Ces données intéressent les propriétaires de chiens. Mais ils peuvent être très importants pour les éleveurs de chiens, dit Boyko. Ces personnes veulent savoir si un chien qu’elles souhaitent élever porte des gènes qui pourraient augmenter le risque de certaines maladies chez sa progéniture. Si c’est le cas, peut-être qu’ils voudraient l’élever avec un autre chien, ou ne pas l’élever du tout.

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Les gens aiment les visages écrasés des carlins. Mais trop de consanguinité signifie que ces animaux peuvent avoir des difficultés à respirer. Les tests ADN peuvent aider les éleveurs à savoir quels animaux doivent être accouplés pour fabriquer plus de carlins.
nimis69 / iStock / Getty Images Plus

Les éleveurs de chats veulent également savoir si leur race choisie comporte un risque de maladie génétique. Basepaws est un test génétique qui peut enquêter sur cela. Wisdom Panel et une société appelée Sélection Optimale proposent également des tests destinés aux éleveurs de chats.

Les éleveurs et les vétérinaires peuvent également envoyer des échantillons de leurs chats à un laboratoire de génétique vétérinaire de l’Université de Californie à Davis ou à celui dans lequel travaille Leslie Lyons. (Oui, c’est prononcé « lions », et oui, dit-elle, c’est très ironique.) Elle est à l’Université du Missouri à Columbia. Le laboratoire de Lyon est spécialisé dans la recherche de liens génétiques avec des maladies chez le chat. « L’objectif final pour moi est d’améliorer la santé des chats domestiques. Et une façon de le faire est d’éradiquer les maladies génétiques « , dit-elle.

Mais ses espoirs vont bien au-delà des félins. « En fin de compte, nous aimerions dire que cette maladie du chat modèle celle de la maladie humaine ou de la maladie du chien », dit-elle. Si certains traitements de cette maladie fonctionnent chez d’autres espèces, note-t-elle, « nous pouvons les appliquer aux chats. »Et ses découvertes pourraient également fonctionner dans l’autre sens. Un traitement qui fonctionne chez un chat peut ensuite être essayé chez des chiens ou des personnes.

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Oscar est un chat tabby orange, classé comme poil court domestique. Il n’appartient à aucune race spécifique.
L. Zielinski

Malheureusement, les gens prennent parfois ces tests génétiques comme un dogme pour chien – qu’ils déterminent la santé future d’un animal de compagnie. En fait, ils ne le font pas. Même les vétérinaires ne savent pas toujours comment interpréter les résultats des tests génétiques pour les animaux de compagnie.

« ne sont pas comme les autres types de tests sanguins effectués par un vétérinaire », note Lisa Moses. Elle est vétérinaire au MSPCA Angell Animal Medical Center à Boston, Massachusetts. Elle est également bioéthicienne — une personne qui étudie les codes de conduite en médecine – à l’Université Harvard à Cambridge, Massachusetts.

Moses a d’abord entendu parler des tests ADN que les gens peuvent obtenir, tels que 23andMe. Les tests fonctionnent comme le panneau de sagesse et d’autres tests de génétique canine. Et les gens interprètent souvent mal leurs résultats, a-t-elle constaté. En fait, Moïse ne savait pas comment les interpréter au début. « J’ai juste supposé que si vous aviez un test positif, vous aviez la maladie », dit Moses. « Et je pense que c’est ce que la plupart des gens pensent. »

Mais ce n’est pas vrai. Certains SNP, sections d’ADN supprimées ou copies supplémentaires de certaines séquences sont courants dans les grandes populations. Et certaines personnes qui en ont développent effectivement la maladie à laquelle elles sont associées. Pourtant, la plupart des gens qui en ont ne tombent jamais malades à cause de ces gènes, note-t-elle. Il en va de même pour les chiens et les chats.

Décodez l’ADN avec prudence

Les inquiétudes liées aux idées fausses génétiques empêchent les bioéthiciens comme Moïse et les scientifiques comme Karlsson de dormir la nuit.

Après que Karlsson eut publié des articles sur la génétique du chien, elle a commencé à parler à des personnes d’entreprises qui testent l’ADN du chien. Elle a soudain réalisé que « les gens pouvaient simplement commencer à proposer des tests à mes papiers. »Cela a horrifié Karlsson parce qu’elle savait qu’un seul article de recherche n’était que le début de la compréhension de ce que pourrait faire une variante génétique. Beaucoup d’autres études devraient être faites avant qu’elle puisse lier fermement un variant génétique à une maladie.

Quelle est la fiabilité des différents tests ADN de chien? C& EN parlant de chimie, ils ont testé leur chiot résident, Ultraviolet, pour le savoir.
C&FR / ACS Productions

 » Je savais que ces résultats n’étaient pas assez bons pour un test génétique « , dit-elle. « Mais il n’y avait aucune réglementation qui empêcherait cela de se produire. »Il n’y a pas de groupe gouvernemental pour décider ou statuer si un test ADN de chien ou de chat est bon ou non.

Horrifiés, Moses et Karlsson se sont réunis avec leur collègue Steve Niemi. Il est vétérinaire et directeur du Bureau des ressources animales à Harvard. Ils ont publié un article dans Nature le 26 juillet 2018. Il a souligné que de nombreux gènes que les entreprises interprètent comme un test pour les maladies chez les chiens pourraient ne pas résister aux études de suivi. Le rapport a également noté que les tests d’ADN humain et animal peuvent faire des erreurs.

Le document a supplié les entreprises qui testent l’ADN d’un animal de compagnie d’établir des normes strictes pour les séquences génétiques et les maladies qu’elles tentent de lier, et comment elles interprètent les résultats pour les éleveurs et les propriétaires d’animaux.

Boyko dit également que les gens doivent être prudents lorsqu’ils prennent des décisions concernant les soins vétérinaires sur la base d’un test ADN. Un test ADN ne peut qu’offrir des avertissements de risques. Un chien qui a un gène associé à la cécité est à risque de cécité, note-t-il. Mais ce n’est pas nécessairement aveugle. « Ce que nous disons au propriétaire, c’est ce que vous devez surveiller », dit-il. Le prochain arrêt devrait être un vétérinaire qui peut surveiller et tester votre animal maintenant et à l’avenir. Les résultats de l’ADN seront utiles là-bas, dit Boyko, car le vétérinaire aura une meilleure idée des tests à exécuter.

Et ensuite une personne devrait décider d’exécuter ou non ces tests. Un humain peut savoir que son chien a un risque de maladie basé sur l’ADN. Mais le chien ne connaît pas la différence. Des visites régulières chez le vétérinaire peuvent être stressantes pour certains chiens, note Moses. Les animaux de compagnie ont des besoins différents de ceux des gens. Et dans certains cas, il peut être plus facile pour un chien ou un chat de ne pas exécuter les tests. Dans d’autres cas, le test peut être très bien.

Au final, votre chat ou votre chien est toujours votre animal de compagnie. « Nous voulons des explications; celles-ci sont satisfaisantes », dit Gunter. « Nous voulons comprendre ce qui fait de nos chiens ce qu’ils sont. Mais à bien des égards, nous le savons, nous savons qui sont nos chiens. »Nos animaux de compagnie sont plus que leur ADN, leur race et leur origine. Ils sont nos compagnons et amis. Nous n’avons pas besoin de connaître leur ADN pour savoir qui ils sont. Nous devons juste faire attention.

Sweetie n’est pas devenue plus terrier quand Gunter a lu ses résultats d’ADN. Sa personnalité n’a pas changé lorsque Gunter a appris son parcours. Ces résultats ADN ont ajouté à ce que Gunter savait de son histoire de vie. Mais le test ADN n’a pas changé le chien. Ma Chérie, à la fin, est toujours ma chérie.

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