Warum ist der DNA-Fingerprint so wichtig?

Von Karin Gerhard-Beyersdorf

Die Genetik, die Lehre der Vererbung, ist eine junge Wissenschaft und beschäftigt sich mit der Ausbildung von erblichen Merkmalen sowie der Weitergabe von Genen an die nächste Generation.

Den Grundstein zur modernen Genetik legte im Jahr 1865 der Augustinermönch Gregor Johann Mendel mit der Postulierung der sogenannten Mendelschen Regeln. Die Kreuzungsexperimente, welche er mit Erbsen im Klostergarten durchführte, fasste er zu den drei Grundregeln der Mendelschen Vererbung zusammen. Diese sind heute noch gültig.

1888 fand man die Chromosomen in den menschlichen Zellen und die Mendelschen Gesetze wurden als wichtiger Bestandteil der Vererbung anerkannt.

Im Jahr 1990 wurde das „Human Genome Project“ [HUGO] ins Leben gerufen und gemeinsam mit Forscherteams auf der ganzen Welt realisiert. Ziel des Projektes war es, das menschliche Erbgut zu entschlüsseln. Seit 2003 ist das gesamte menschliche Erbgut entschlüsselt. Die Informationen im Hundegenom stehen seit 2005 zur Verfügung.

Hauptsächlich wollten die Forscher 1990 klären, welche Gene die diversen Krankheiten von Rassehunden Mitverschulden. Zuchtverbände unterscheiden heute über dreihundert Rassen. Oft sind einzelne Rassen genetisch wenig vielfältig, hauptsächlich, weil die Zucht einer neuen Rasse meist auf ganz wenigen, nah miteinander verwandten Tieren aufbaut, was erklärt, warum vor allem reinrassige Hunde vielfach an genetisch bedingten Krankheiten leiden. Für viele Krankheiten und Fehlentwicklungen mit erblichem Hintergrund wird erwartet, dass die Zahl kartierter dafür verantwortlicher Gene bald explosionsartig anwächst. Da einige grundlegende Erkenntnisse über den Aufbau - die Organisation - des Hundegenoms bereits vorliegen, versprechen sich die Genetiker von den Hundestudien Einsicht in eine Reihe von erblich bedingten Leiden, wie zum Beispiel bestimmte Arten von Krebs, manche Formen von Taubheit, Epilepsie, Diabetes, Hüftdysplasie oder bestimmten Herzleiden.

Für die Abstammungsanalysen werden beim Hund insgesamt 19 Marker verwendet, anhand derer ein individueller genetischer Fingerabdruck des Tieres generiert wird. Neue Analysemöglichkeiten erleichtern den Forschern ihre Arbeit wesentlich und erlauben ihnen, mehrere tausend Stellen des Genoms_ gleichzeitig abzufragen und sie können sich auf solche Weise rasch an Abschnitte herantasten, auf denen an Krankheiten beteiligte Gene zu liegen scheinen. Wollen Forscher den genetischen Hintergrund einer Krankheit ergründen, werden also Blut- [Mundschleimhaut] Proben von Hunden benötigt, um die Genome kranker und gesunder Hunde miteinander vergleichen zu können. Um eine Geno Typisierung durchführen zu können, muss aus einer Population eine repräsentative Anzahl Proben vorhanden sein und zu 50% von der zu untersuchenden Krankheit eindeutig betroffene Tiere und zu 50% von dieser Krankheit freie Tiere enthalten.

Dies ist ein wichtiger Punkt und hier können wir als Verein unseren Beitrag leisten. Auf der MDV 2018 wurde beschlossen, dass der genetische Fingerabdruck auf freiwilliger Basis von den Züchtern durchgeführt werden kann. Der Vorstand hatte sich deshalb bereits damals mit einem Labor in Verbindung gesetzt, das den Fingerprint für uns ermitteln und eine DNA-Bank für uns erstellen sollte. Eine eigene DNA-Datenbank ist ein wichtiges Instrument bei der Erforschung von Krankheiten. Wir haben uns, nach gründlicher Erwägung, für das Labor GenoCanin, Priv.-Doz. Dr. Ina Pfeiffer an der Universität Kassel entschieden und haben zwischenzeitlich einen Vertrag mit GenoCanin geschlossen. Das eingelagerte Genmaterial kann also u. a. dazu genutzt werden, bei unseren Spaniels Krankheiten molekulargenetisch aufzuklären. Hier gilt, wie so oft: Jede Datenbank ist nur so gut wie die Daten, die in ihr hinterlegt sind.

Nun ist es so, dass bereits Blutproben von unseren Spaniels [mit und ohne Fingerabdruck] bei unterschiedlichen Laboratorien (beispielsweise Laboklin) gelagert sind und diese Labore natürlich nicht bereit sind, das Blut ihren Mitbewerbern zur Verfügung zu stellen. Leider ist es allerdings auch so, dass mit dem Blut, das bei diesen Laboratorien lagert, nichts weiter geschieht, denn eine spezielle DNA-Datenbank für Spaniels existiert dort nicht.

Deshalb wollen wir Sie motivieren, uns möglichst viele Proben von Ihren (Zucht]Hunden und Welpen für unsere DNA-Bank und damit für die Forschung zur Verfügung zu stellen. Die Proben werden durch den Haustierarzt mit einem Untersuchungsauftrag an GenoCanin geschickt. Das Prozedere für die Abwicklung wird in dieser Ausgabe genau erläutert. Die Begleitformulare und Hinweise zu Entnahme und Versand finden Sie auf unserer Web-Seite. Alle Proben werden streng vertraulich behandelt. Wichtig sind uns auch Proben von Hunden, die von einer Erkrankung betroffen sind und auch von solchen Hunden, die gesund und bereits im fortgeschrittenen Alter sind.

Eine ansehnliche Zahl von Züchtern hat den ersten Schritt bereits getan, indem sie die Proben von ihren Hunden teilweise ganzer Würfe) an GenoCanin geschickt haben. Schließen Sie sich Ihnen bitte möglichst zahlreich an.

Mittlerweile ist eine DNA-Untersuchung für Rassehunde-Freunde kein Fremdwort mehr. Bei vielen VDH-Vereinen wird mit einer DNA-Blut-Bank, aber auch den Elternschaftsanalysen, eine wertvolle Ressource aufgebaut, die gewährleistet, dass für die Vierbeiner der Anschluss zu modernen Technologien behalten wird.

Die DNA-Authentitzitätsprüfungen und Elternschaftsnachweise bringen in erster Linie eine neue Qualität der Ahnentafeln mit sich.

Wie die Praxis gezeigt hat, lässt sich in bestimmten Fällen ohne DNA nicht mehr recherchieren, ob es sich tatsächlich um ein bestimmtes Individuum mit der guten Abstammung handelt, welche die Zucht-Papiere versprechen. Diese Frage ergibt sich u.a., sobald eine Chip-Kennzeichnung nicht mehr lesbar bzw. die Herkunft des Hundes unklar wird. Aber auch die Unsicherheit bei Vaterschaften wird über das DNA-Verfahren bearbeitet. Neben den mittlerweile gut eingeführten DNA-Abstammungsanalysen kann mit einer DNA-Bank eine entscheidende Arbeits- Basis im Hinblick auf erblich bedingte Gesundheitsproblematiken geschaffen werden.

Zum Verfahren

Molekulargenetiker haben ein Verfahren entwickelt, das die Identität eines Hundes mit 99,99prozentiger Sicherheit feststellen kann. Hierfür braucht man entweder einen Fingerhut voll EDTA-Blut, Sperma oder andere zellkernhaltige Asservate vom Vierbeiner. Die Beprobung wird vom Tierarzt vorgenommen, der auch die Identität des Probanden bestätigt.

„Mikrosatelliten belegen die Identität“

Bei der so genannten „Mikrosatelliten-Diagnostik“(DNA-Fingerabdruck) wird von dem Probenmaterial zunächst die Erbsubstanz, die DNA, isoliert. Je nachdem welches Isolationsprotokoll angewendet wird, hat man das Makromolekül bereits nach 30 Minuten vorliegen. Hiernach lagert man die DNA ein (-20°C] und sie kann je nach Wunsch, für eine bestimmte Merkmalsdiagnostik/ Forschungsprojekte wieder aufgetaut und eingefroren werden.

„Das DNA- Profil“

Was jetzt passiert, lässt sich als ausgeklügelte biochemische Reaktion umschreiben. Bei diesem „Mikrosatelliten-Detektions- Verfahren“ werden kleine, individuell unterschiedliche Abschnitte, eben die „Mikrosatelliten [STRs, Marker)“ von der DNA abgelesen und vervielfältigt.

Das geschieht, damit man ausreichend Material bekommt, um die individuellen Unterschiede der Hunde sichtbar und für eine Auswertung zugänglich zu machen. Der Rest ist Statistik: Um eine nahezu 100prozentige Aussage über die Identität abzuleiten, muss eine ausreichend große Anzahl von Mikrosatelliten untersucht werden. Die Visualisierung kann mit speziellen Geräten vorgenommen und abschließend ausgewertet werden.

Anhand der ermittelten Größe/Länge der untersuchten Marker wird die Identität des Hundes festgestellt. Auf diese Weise wird für jeden Hund ein „Strichcode" festgestellt und über bestimmte Computer-Programme in Datenbanken eingearbeitet und muss in der Regel nur einmal im Leben durchgeführt werden.

„Abstammungsnachweise“

Auf die gleiche Weise lässt sich auch die Abstammung eines Hundes klären. Gibt es bei den in der automatischen Auswertung sichtbar gemachten Mustern Übereinstimmungen mit dem Muster des angeblichen Mutter- oder/und Vatertier, dann ist die Herkunft klar.

Abstammungstests werden mittlerweile von vielen Rassehundeclubs vorgenommen. Nur so lässt sich der gar nicht so seltene Verdacht aus der Welt räumen, dass bei einem Wurf wertvoller Rassehunde auch Nachbars „Fifi" seine Pfoten im Spiel gehabt haben könnte.

Ferner bietet der DNA-Fingerabdruck, - als Vorsichtsmaßnahme -, auch die Möglichkeit, falls ihr Tier gestohlen wird und wieder auftaucht, dass Sie gerichtsfest beweisen können, dass es tatsächlich Ihr Vierbeiner ist.

Grundlage für die oben genannten Methoden ist, dass bei diesen Fragestellungen auf eine DNA-Blut-Probe (DNA-Blut- Bank] zurückgegriffen werden kann. Dieses Archiv stellt dann auch für den Jagdspaniel-Klub einen „Gold-Schatz“ dar, der den betreuten neun Spaniel-Rassen den Anschluss für zeitgemäße und zukünftige Zuchtstrategien eröffnet.

DNA-Blut-Bank des Jagdspaniel-Klubs – Vorgehensweise

Der richtige Schritt oder wie hier im Bild der richtige Sprung in die Zukunft - der Aufbau einer DNA-Blutbank.

Der Jagdspaniel-Klub möchte eine DNA-Blut-Bank aufbauen. Das heißt DNA-Proben inklusive genetischer Fingerprints unserer Spaniels können in der Universität Kassel langfristig eingelagert und für möglicherweise wegweisende Forschungszwecke verwendet werden. Nachdem Frau PD Dr. Pfeiffer im vorangegangenen Artikel die Fakten ausführlich dargelegt hat, möchten Sie sicherlich auch darüber informiert werden, wie die genaue Vorgehensweise aussieht. Den Untersuchungsantrag haben wir hierzu abgedruckt.

Den notwendigen Untersuchungsantrag erhalten Sie beim Zuchtbuchamt oder direkt bei GenoCanin. Die Blutentnahme von 2ml EDTA-Blut erfolgt ausschließlich über den Tierarzt, der anhand der Ahnentafel - genauso wie beispielsweise bei der HD-Untersuchung - die Identität des Hundes prüft und mit seiner Unterschrift bestätigt. Bei Welpen kann auch über zwei (2!) Maul-Schleimhaut-Abstriche das DNA-Material entnommen werden.

Die genaue Vorgehensweise hierzu und die „Profi-Abstrichnehmer“ bitte beim DNA-Labor anfordern: ipfeiff@gwdg.de

Der Tierarzt verschickt das Blut direkt an die Universität Kassel, GenoCanin, Frau PD Dr. Pfeiffer. Die Labor-Adresse ist auf dem Untersuchungsantrag vermerkt. Das Zuchtbuchamt wird über den Eingang der Proben informiert - auch deshalb, um die Richtigkeit der Angaben nochmals zu prüfen und zu bestätigen. Der Besitzer wird von GenoCanin ebenfalls über den Eingang des Probenmaterials per E-Mail informiert. Er erhält direkt von GenoCanin eine PDF-online-Rechnung. Pro Hund fällt eine Gebühr von 26,74 Euro + Mwst. an.

GenoCanin präpariert unmittelbar nach dem Eingang des Blutes hochmolekulare DNA und lagert diese fachgerecht langfristig für mögliche spätere Untersuchungszwecke ein. Nach Zahlungseingang bekommt der Besitzer ein Online-Zertifikat mit dem DNA-Barcode. Dieser DNA-Barcode wird vom ZBA in die Datenbank des Jagdspaniel- Klubs eingetragen und erscheint als DNA-Qualitätssiegel auf den Ahnentafeln möglicher Nachkommen: JSpK DNA 0000000

Sollten Sie weitere Fragen haben, wenden Sie sich bitte an das Zuchtbuchamt oder direkt an Frau Dr. Pfeiffer von GenoCanin: ipfeiff@gwdg.de