Sweetie, jetzt 12, sieht aus wie ein Windhund. Oder vielleicht ein Labrador. Sie ist lang und schlank, mit glattem, seidigem Fell, einem fröhlichen Gesicht und schlaffen Ohren. Meistens, Sweetie sieht aus wie, Gut, ein Schatz. Immerhin ist sie ein Hund.
“ Als ich sie zum ersten Mal bekam, war ich überzeugt, dass sie eine Labradoodle-Katze ist „, sagt Lisa Gunter. Gunter ist Psychologe – jemand, der den Geist studiert – an der Arizona State University in Tempe. Ihre Forschung konzentriert sich darauf, wie Menschen Hunderassen wahrnehmen. Sie konnte nicht anders, als ihre Forschung zu Sweetie nach Hause zu bringen.
Labradoodles sind eine Mischung aus Labrador und Pudel. Wenn jemand einen Labrador und einen Pudel zusammen züchtet, bekommen die Welpen manchmal das lockige Fell eines Pudels — aber nicht immer. DNA ist die lange Reihe von Anweisungen, die den Zellen eines Organismus sagen, welche Moleküle er herstellen soll. Vielleicht hat Sweetie gerade die DNA für glattes Haar anstelle von Pudellocken bekommen.
Gunter adoptierte ihren Hund aus einem Tierheim in San Francisco, Kalifornien. Sie wusste nicht, was die Eltern von Sweetie gewesen sein könnten. Und Sweetie hat es nicht erzählt. Um das herauszufinden, ließ Gunter die DNA ihres Hundes mit einem Kit von Wisdom Panel testen. Diese Firma stellt die Tests zur Verfügung, die Gunter für ihre eigene Forschung verwendet. Sie wischte Sweetie den Mund ab und schickte die Probe an die Firma.
Ein paar Wochen später waren Sweetie’s Ergebnisse fertig. Zu Gunters Überraschung hatte Sweetie keinen Pudel oder Labrador — oder Windhund. „Sie ist ein halber Chesapeake Bay Retriever, was für Central Valley California selten ist“, sagt Gunter. Ihr Hund ist auch Teil Staffordshire Terrier, Teil deutscher Schäferhund und Teil Rottweiler.
Hundeblick kann täuschen.
DNA-Tests für Menschen sind sehr beliebt. Aber jetzt können wir auch herausfinden, welche genetischen Merkmale eine flauschige Katze oder ein streichelbares Hündchen in ihrer DNA trägt. Wir können lernen, von welchen Rassen ein Haustier abstammt oder in welcher Region der Welt sich seine Vorfahren entwickelt haben. Wir können sogar versuchen, vorherzusagen, wie sich ein Haustier verhalten könnte oder welche Krankheiten ein genetisches Risiko für die Entwicklung darstellen könnten.
Aber für alle, dass diese Tests einige interessante Ergebnisse liefern könnten, müssen sie mit Vorsicht genommen werden. Pet-DNA-Tests sind nicht unbedingt so genau wie die menschliche Variante. Und DNA selbst ist kein Schicksal. Wissenschaftler und Tierärzte befürchten, dass DNA-Tests immer beliebter werden, Menschen könnten ein DNA—basiertes Risiko mit Krankheit verwechseln – unabhängig davon, ob das Haustier tatsächlich krank ist oder nicht.
Verspielter Welpe oder Fraidy-Katze?
Die DNA eines Hundes oder einer Katze (oder eines Menschen!) kommt in langen, gewickelten Strängen vor, die Chromosomen genannt werden. Ein Hund hat 39 Chromosomenpaare und eine Katze hat 19 Paare (Menschen haben 23 Paare). Diese Chromosomen sind lange Ketten von vier kleineren Molekülen, die Nukleotide (NU-klee-oh-tydz) genannt werden. Die Nukleotide treten immer wieder auf – milliardenfach – und bilden lange Sequenzen. Die Sequenz dieser verschiedenen Nukleotide kodiert Anweisungen für Zellen.
Die Bestimmung der Sequenz — oder Sequenzierung — dieser Nukleotide war einst ein langer, teurer Prozess. So haben Wissenschaftler andere Wege gefunden, um genetische Unterschiede zwischen einem Individuum und einem anderen zu betrachten. Eine davon hängt von der Tatsache ab, dass viele der Nukleotidketten, sogenannte Sequenzen, von einem Hund oder einer Katze zu einem anderen Hund oder einer anderen Katze gleich sind. (Eine Katze kann Streifen und die anderen Flecken haben, aber beide brauchen die gleiche grundlegende DNA, die den Zellen sagt, wie man zum Beispiel einen Fellstrang baut. Diese Sequenz wird dieselbe sein.), Aber hin und wieder wurde einer der vier Nukleotidbausteine zufällig durch einen anderen ersetzt.
Es ist, als würde man ein Wort in einem langen Satz oder Absatz falsch schreiben. Diese Rechtschreibfehler werden als SNPs (ausgesprochen Snips) bezeichnet. Das ist die Abkürzung für Single nucleotide polymorphisms (Pah-lee-MOR-fizms). Manchmal ändert ein „Rechtschreibfehler“ nicht viel. Aber in anderen Fällen könnte eine Änderung die gesamte Bedeutung der Passage verändern. In der Genetik kann dieser eine SNP zumindest einen Teil der Funktion einiger Zellen oder Gewebe verändern. Es könnte das Fell einer Katze von gestreift zu fest verändern. Ein anderer SNP könnte ein Haustier mehr oder weniger wahrscheinlich machen, eine Krankheit zu bekommen.
Viele genetische Tests für Hunde und Katzen suchen nach Mustern von SNPs. Verschiedene Gruppen von SNPs können die Rasse eines Hundes oder die Abstammung einer Katze bestimmen, und einige sind mit bestimmten Krankheiten verbunden. Aber diese Tests betrachten nur SNPs, die Wissenschaftler bereits kennen. Es gibt viele andere potenzielle SNPs, die darauf warten, gefunden zu werden. DNA enthält auch große Regionen, die immer wieder kopiert oder vollständig gelöscht werden können.
Deshalb wollte Elinor Karlsson nicht mit SNPs aufhören. Sie wollte das gesamte Hundegenom — also jedes einzelne Gen — Buchstabe für Buchstabe sequenzieren. Karlsson ist Genetiker an der University of Massachusetts Medical School in Worcester. Sie hat ein besonderes Interesse an Kötern wie Sweetie. „Köter sind einfach cool. Niemand weiß etwas über sie „, sagt sie. „Als Wissenschaftler macht es am meisten Spaß, zu sehen, wie viel Menschen über Hunde denken.“
Karlsson interessiert sich besonders für Verhaltensweisen. Hundezüchter und Wissenschaftler wissen nicht viel darüber, welche Gene einen Hund ängstlich oder traurig machen.
„Hunde und Menschen sind nicht so verschieden“, sagt sie. „Wir untersuchen die Genetik, um zu verstehen, was Menschen an bestimmten Krankheiten wie psychiatrischen Erkrankungen leiden lässt.“ Dies sind Störungen des Geistes. „Hunde bekommen psychiatrische Störungen“, stellt sie fest, ähnlich wie Menschen. Sie werden Verhaltensstörungen bei Haustieren genannt. Hunde können unter Angstzuständen leiden oder vom Kauen, Abrufen oder Hüten besessen sein. Ihr Labor hat bereits einige Kandidatengene für Zwangsstörungen bei Hunden identifiziert. Ihr Team veröffentlichte diese Ergebnisse bereits 2014.
Aber genug DNA zu bekommen, um das Verhalten von Hunden zu bestimmen, ist eine schwierige Aufgabe. Ein lockiges Fell oder spitze Ohren können von einem oder wenigen Genen kontrolliert werden. Das Verhalten ist viel schwieriger zu bestimmen. Ein Verhalten könnte durch viele, viele Gene gesteuert werden. Um sie alle zu finden, müsste ein Forscher die DNA von Tausenden oder Zehntausenden von Hunden untersuchen, sagt Karlsson. „Wir könnten kein Labor mit Tausenden von Hunden haben. Es wäre extrem laut.“
Um die DNA von so vielen Hunden zu erhalten, gründete Karlsson Darwins Arche. Wie Wisdom Panel bietet Darwin’s Ark Gentests für Ihr Haustier an. Karlssons Test sequenziert jedes Gen, nicht nur SNPs. Aber es ist nicht ganz so gründlich wie einige menschliche Tests.
Die Sequenzierung jedes Buchstabens des Genoms ist ein kniffliger Prozess, wie das Tippen eines Buches, während Sie es lesen. Sie sind verpflichtet, ein paar Rechtschreibfehler zu machen oder einige Wörter zu verpassen. Um dieses Problem anzugehen, neigen menschliche DNA-Tests dazu, eine Analyse 30 Mal durchzuführen, um alle Lücken zu füllen. Schreiben Sie dasselbe Buch 30 Mal auf und vergleichen Sie alle Versionen miteinander, und Sie werden dem Original viel näher kommen.
Karlssons Test an Hunden neigt dazu, die Gene nur einmal zu durchlaufen. Es könnte also winzige Regionen geben, die übersehen werden. Um das auszugleichen, fügt Karlsson weitere Hunde hinzu. Sie werden alle sehr ähnliche DNA haben — sie sind alle Hunde. Und indem er genug von ihnen sequenziert, hofft Karlsson, die DNA-Details zu füllen, die in nur einer Sequenz übersehen werden könnten.
Auf der Suche nach Hinweisen auf Einstellungen
Um zu erfahren, wie sich ein Hund verhält, müssen Forscher seine Besitzer befragen. Darwins Arche tut dies durch Citizen Science – Forschung, an der sich auch Nicht-Wissenschaftler beteiligen können. Tierbesitzer füllen mehrere lange Umfragen aus, die Details über die Persönlichkeit ihrer Hunde enthalten. Was mögen sie? Wovor haben sie Angst? Indem er solche Details aus den Umfragen zieht, hofft Karlsson, Gene mit dem Verhalten eines Hundes abzugleichen.
Das ist wichtig, weil die Leute viel über das Verhalten eines Hundes annehmen, wenn sie seine Rasse betrachten. Aber vielleicht sollten sie es nicht, besonders wenn es ein Köter ist.
Sweetie zum Beispiel hat gute Hundefreunde — aber sie ist nicht sehr gut darin, neue zu finden. „Es könnte ihrer American Staffordshire Terrier- oder Schäferhund-Abstammung zugeschrieben werden“, sagt Gunter. Wenn Sweetie jemanden liebt, obwohl, Sie ist ein echter Kuschelkäfer. Gunter denkt, das könnte an diesen ersten beiden Rassen liegen. Oder vielleicht liegt es an ihrem Chesapeake Bay Retriever oder Rottweiler. „Man könnte mit jeder der Rassen in ihrem Erbe eine ziemlich überzeugende Geschichte erzählen“, bemerkt sie.
Wissenschaftler wissen noch nicht genau, wie sich das Verhalten verschiedener Rassen bei einem Hund kombiniert, betont Gunter. „Genetische Einflüsse mehrerer Rassen kombinieren sich nicht wie Tupfer verschiedenfarbiger Farben oder Striche unserer Lieblingsattribute“, sagt sie. „Ich bin mir nicht sicher, wie informativ es ist, das Rasseerbe Ihres Mischlingshundes zu kennen, wenn wir nicht wissen, wie sich mehrere Rassen auf das Verhalten auswirken.“ Vielleicht ist es besser, sagt sie, einfach das Verhalten Ihres Hundes zu nehmen und mit ihm zu arbeiten.
Adam Boyko ist Genetiker an der Cornell University in Ithaca, N.Y. Er ist auch der Wissenschaftler hinter EmBark, einem weiteren hundegenetischen Test. Er sagt, einige Leute lernen die Rasse des Köters und sehen einen völlig neuen Hund. „Wir sehen eine Menge Besitzer, die dem Rassenmix so dankbar sind, weil sie jetzt erkennen, dass sie das Verhalten eines Hundes besser verstehen und was sie tun können, um ihren Hund glücklich zu machen“, sagt er. „Sie könnten herausfinden, dass ihr Hund ein Border Collie ist und ihm das Hüten beibringen.“ Das könnte ihm helfen, einen Teil seiner aufgestauten Energie freizusetzen. Zu wissen, welche Rassen in der Abstammung ihres Hundes sind, änderte nichts an dem Verhalten des Hundes. Aber es änderte sich, wie die Menschen auf dieses Verhalten reagierten.
Von der DNA zur Krankheit
Der DNA-Test, den Gunter Sweetie gab, sagte ihr nichts über Sweeties Gesundheit. Aber einige Tests, wie EmBark, können das tun. „Was wir dem Besitzer sagen können, ist, ob der Hund bestimmte bekannte genetische Varianten hat, die mit bestimmten Krankheiten assoziiert sind“, sagt Boyko. EmBark bietet einen Test für mehr als 170 Gesundheitszustände an. Dazu gehören solche, bei denen ein DNA-Tweak einer Krankheit zugrunde liegen kann. Eine aktualisierte Version von Wisdom Panel (nicht die, die wir haben) bietet einen Gesundheitstest für mehr als 150 Hundekrankheiten.
Boykos Labor hat DNA-Optimierungen identifiziert, die mit dem Risiko von Anfällen, Herzerkrankungen und mehr verbunden sind. Diese Daten sind für Hundebesitzer von Interesse. Aber sie können für Hundezüchter sehr wichtig sein, sagt Boyko. Diese Menschen möchten wissen, ob ein Hund, den sie züchten möchten, Gene trägt, die das Risiko bestimmter Krankheiten bei seinen Nachkommen erhöhen könnten. Wenn ja, würden sie es vielleicht mit einem anderen Hund züchten oder gar nicht züchten wollen.
Katzenzüchter möchten auch wissen, ob ihre gewählte Rasse das Risiko einer genetischen Erkrankung birgt. Basepaws ist ein Gentest, der das untersuchen kann. Wisdom Panel und eine Firma namens Optimal Selection bieten auch Tests für Katzenzüchter an.
Züchter und Tierärzte können auch Proben ihrer Katzen an ein Veterinärgenetiklabor der University of California, Davis, oder an das Labor, in dem Leslie Lyons arbeitet, senden. (Ja, das ist ausgesprochen „Löwen“, und ja, sagt sie, es ist sehr ironisch.) Sie ist an der University of Missouri in Columbia. Lyons ‚Labor ist darauf spezialisiert, genetische Verbindungen zu Krankheiten bei Katzen zu finden. „Das Endziel für mich ist es, die Gesundheit von Hauskatzen zu verbessern. Und eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, genetische Krankheiten auszurotten „, sagt sie.
Aber ihre Hoffnungen gehen weit über Katzen hinaus. „Letztendlich möchten wir sagen, dass diese Katzenkrankheit die menschliche Krankheit oder die Hundekrankheit modelliert“, sagt sie. Wenn bestimmte Behandlungen für diese Krankheit bei anderen Arten funktionieren, bemerkt sie, „können wir sie auf Katzen anwenden.“ Und ihre Ergebnisse könnten auch umgekehrt funktionieren. Eine Behandlung, die bei einer Katze funktioniert, kann später bei Hunden oder Menschen versucht werden.
Leider nehmen Menschen diese Gentests manchmal als Dogma – dass sie die zukünftige Gesundheit eines Haustieres bestimmen. Selbst Tierärzte wissen nicht immer, wie sie die Ergebnisse von Gentests für Haustiere interpretieren sollen.
“ sind nicht wie andere Arten von Bluttests, die ein Tierarzt macht“, bemerkt Lisa Moses. Sie ist Tierärztin am MSPCA Angell Animal Medical Center in Boston, Mass. Sie ist auch Bioethikerin – jemand, der Verhaltenskodizes in der Medizin studiert – an der Harvard University in Cambridge, Massachusetts.
Moses hörte zuerst von den DNA-Tests, die Menschen bekommen können, wie 23andMe. Die Tests funktionieren genau wie das Wisdom Panel und andere hundegenetische Tests. Und die Leute interpretieren ihre Ergebnisse oft falsch, sie hat gefunden. Moses wusste zunächst nicht, wie er sie interpretieren sollte. „Ich habe nur angenommen, wenn Sie einen positiven Test hatten, hatten Sie die Krankheit“, sagt Moses. „Und ich denke, das denken die meisten Leute.“
Aber das stimmt nicht. Bestimmte SNPs, gelöschte DNA-Abschnitte oder zusätzliche Kopien einiger Sequenzen sind in großen Populationen üblich. Und manche Menschen, die sie haben, entwickeln tatsächlich die Krankheit, mit der sie verbunden sind. Doch die meisten Menschen, die sie haben, werden wegen dieser Gene nie krank, stellt sie fest. Das gleiche gilt für Hunde und Katzen.
DNA mit Vorsicht entschlüsseln
Sorgen um genetische Missverständnisse halten Bioethiker wie Moses und Wissenschaftler wie Karlsson nachts wach.
Nachdem Karlsson Artikel über Hundegenetik veröffentlicht hatte, begann sie mit Leuten von Unternehmen zu sprechen, die Hunde-DNA testen. Sie erkannte plötzlich, dass „die Leute einfach anfangen könnten, mir meine Papiere anzubieten.“ Das entsetzte Karlsson, weil sie wusste, dass eine einzige Forschungsarbeit nur der Anfang ist, um zu verstehen, was eine Genvariante tun könnte. Es müssten noch viele weitere Studien durchgeführt werden, bevor sie eine Genvariante fest mit einer Krankheit verknüpfen könnte.
C&DE/ACS Productions
“ Ich wusste, dass diese Ergebnisse für einen Gentest nicht gut genug waren „, sagt sie. „Aber es gab keine Regulierung, die das verhindern würde.“ Es gibt keine Regierungsgruppe, die entscheidet oder entscheidet, ob ein Hunde- oder Katzen-DNA-Test gut ist oder nicht.
Entsetzt kamen Moses und Karlsson mit ihrem Kollegen Steve Niemi zusammen. Er ist Tierarzt und Direktor des Office of Animal Resources in Harvard. Sie veröffentlichten am 26.Juli 2018 einen Artikel in Nature. Es wies darauf hin, dass viele der Gene, die Unternehmen als Test für Krankheiten bei Hunden interpretieren, Folgestudien möglicherweise nicht standhalten. Der Bericht stellte auch fest, dass Tests von menschlicher und Haustier-DNA Fehler machen können.
Das Papier bat Unternehmen, die die DNA eines Haustieres testen, starke Standards dafür zu setzen, welche genetischen Sequenzen und Krankheiten sie zu verknüpfen versuchen und wie sie die Ergebnisse für Züchter und Tierhalter interpretieren.
Boyko sagt auch, dass Menschen vorsichtig sein sollten, wenn sie Entscheidungen über die tierärztliche Versorgung auf der Grundlage eines DNA-Tests treffen. Ein DNA-Test kann nur vor Risiken warnen. Ein Hund, der ein mit Blindheit assoziiertes Gen hat, ist erblindungsgefährdet, stellt er fest. Aber es ist nicht unbedingt blind. „Was wir dem Besitzer sagen, ist, worauf Sie achten müssen“, sagt er. Die nächste Station sollte ein Tierarzt sein, der Ihr Tier jetzt und in Zukunft überwachen und testen kann. Die DNA-Ergebnisse werden dort hilfreich sein, sagt Boyko, weil der Tierarzt eine bessere Vorstellung davon hat, welche Tests durchgeführt werden sollen.
Und dann müsste eine Person entscheiden, ob sie diese Tests durchführen soll oder nicht. Ein Mensch kann wissen, dass sein Hund ein DNA-basiertes Risiko für eine Krankheit hat. Aber der Hund kennt den Unterschied nicht. Regelmäßige Tierarztbesuche können für manche Hunde stressig sein, bemerkt Moses. Haustiere haben andere Bedürfnisse als Menschen. Und in einigen Fällen kann es für einen Hund oder eine Katze einfacher sein, die Tests nicht durchzuführen. In anderen Fällen könnte der Test in Ordnung sein.
Am Ende ist Ihre Katze oder Ihr Hund immer noch Ihr Haustier. „Wir wollen Erklärungen, die sind befriedigend“, sagt Gunter. „Wir wollen verstehen, was unsere Hunde zu dem macht, was sie sind. Aber in vielerlei Hinsicht wissen wir, dass wir wissen, wer unsere Hunde sind.“ Unsere Haustiere sind mehr als ihre DNA, Rasse und Herkunft. Sie sind unsere Begleiter und Freunde. Wir müssen ihre DNA nicht kennen, um zu wissen, wer sie sind. Wir müssen nur aufpassen.
Sweetie wurde nicht terrierähnlicher, als Gunter ihre DNA-Ergebnisse las. Ihre Persönlichkeit änderte sich nicht, als Gunter von ihrem Hintergrund erfuhr. Diese DNA-Ergebnisse fügten hinzu, was Gunter über ihre Lebensgeschichte wusste. Aber der DNA-Test hat den Hund nicht verändert. Sweetie ist am Ende immer noch Sweetie.