Wykorzystanie DNA do lepszego obliczenia wieku psa

Od dawna wiadomo, że ludzie i psy starzeją się inaczej, ale naukowcy określili lepszy sposób oszacowania, jak psy starzeją się w porównaniu z ludźmi.

Przez dziesiątki lat wiek psa w latach ludzkich był określany przez ogólny stosunek jednego roku dla psa do siedmiu lat dla człowieka, więc trzyletni pies byłby fizycznym odpowiednikiem 21-letniego człowieka.

Nie wiadomo skąd wziął się długo akceptowany stosunek jeden do siedmiu, ale badanie przeprowadzone w 2020 r. przez naukowców z University of California San Diego (UC San Diego) School of Medicine, które opierało się na analizie porównawczej ludzkiego i psiego DNA, wykazało, że równanie to jest szalenie niedokładne.

Według głównego autora, dr Treya Idekera, profesora medycyny w UC San Diego School of Medicine i Moores Cancer Center, tempo starzenia się psów jest dalekie od liniowego w porównaniu do starzenia się ludzi, przy czym jednoroczny pies jest bardziej podobny do 25-30-letniego człowieka. Tempo starzenia, jednak nie postępuje z taką samą roczną równomiernością, zauważa Ideker.

‒ Dwuletni pies nie jest odpowiednikiem 50-letniego człowieka. Poziom ten się wyrównuje, ponieważ jest to funkcja nieliniowa. Jednak 10-letni pies najlepiej pasuje do 70-letniego człowieka, więc pod koniec życia psa rzeczywiście podąża za proporcją jeden do siedmiu.

Kluczem do tego nowego podejścia do określania wieku psów są znaki metaboliczne, znane również jako znaki epigenetyczne, które znajdują się na bazach cytozyny w ludzkim i psim DNA i zmieniają się z czasem w dość przewidywalny sposób. Analizując ślady metylacji w DNA ludzi w różnym wieku i porównując te pomiary ze śladami metylacji w DNA psów w ciągu ich życia, badacze byli w stanie znaleźć znaczące różnice, które sprawiły, że określenie prawdziwego wieku psa było znacznie dokładniejsze.

Co ciekawe, dokładne określenie wieku psa nie było początkowym celem badań DNA ‒ nadzieją było znalezienie sposobu na wykorzystanie śladów metylacji do potwierdzenia wczesnych początków nowotworów.

Badanie, opublikowane w czasopiśmie Cell Systems, porównało zmiany epigeniczne u 104 Labrador retrieverów obejmujących 16-letni przedział wiekowy z 320 ludzkimi uczestnikami w wieku od jednego do 103 lat w momencie izolacji próbki. Labradory były badane wyłącznie po to, aby badacze nie musieli dostosowywać się do rasy, ponieważ istnieją duże różnice w długości życia w różnych rasach.

‒ Dużą część pracy stanowiło po prostu prawidłowe zestawienie próbek i upewnienie się, że znamy rzeczywisty wiek zwierząt w badaniu ‒ wyjaśnia Ideker. Upewniliśmy się również, że wiek był rozłożony w dobrym zakresie. W przypadku badań nad starzeniem się, chcesz aby w badaniu brały udział szczenięta, młode psy, dorosłe, które weszły w okres płodności i starsze osobniki.

Sekwencjonowanie ukierunkowane DNA zostało wykorzystane do scharakteryzowania znaków metylacji w DNA znalezionych w białych krwinkach zarówno psów, jak i ludzi.
‒ Wielki moment nastąpił, gdy zdaliśmy sobie sprawę, że to, co robimy, to nie tylko podanie komuś wieku jego psa na podstawie próbki krwi, to była odpowiedź na pytanie: Jak szybko starzeją się psy w stosunku do ludzi? Kiedy zdaliśmy sobie sprawę, że to jest naszym celem, zajęło nam to około roku, aby rozpracować kwestie matematyczne i napisać pracę.

Ideker zauważa, że formuła prawdopodobnie ulegnie pewnym korektom w miarę trwania badań. ‒ To równanie zdecydowanie nie jest ostatecznym słowem. W rzeczywistości, od czasu naszej publikacji, odbyło się wiele dobrych dyskusji na blogach i w innych miejscach. Jednak równanie, które opublikowaliśmy, jest nadal bardziej dokładne niż stosunek jeden do siedmiu.

Pierwsza autorka badania, Tina Wang, odegrała kluczową rolę w przekierowaniu uwagi na sprawdzenie, czy analiza metylacji DNA może pomóc w śledzeniu wieku u psów. Chodziło jej o to, że u ludzi można dostrzec, kto starzeje się szybko lub wolno, ale u psów większość właścicieli nie ma pojęcia o wieku swoich pupili.

‒ Wiele psów w dzisiejszych czasach jest adoptowana ze schronisk i nikt nie może z całą pewnością powiedzieć, ile mają lat. Obecnie, aby określić względny wiek psa, patrzymy na stan jego zębów. Nie jest to podejście całościowe, ale może powiedzieć, czy patrzymy na młodego psa, psa w średnim wieku, czy starszego psa na podstawie starości i innych właściwości.

Możliwość precyzyjnego określenia wieku psa niesie ze sobą ogromną wartość. ‒ Wybiegając w przyszłość, wierzę, że będzie to fantastyczny sposób na monitorowanie stanu zdrowia psa i zachęcanie podejmowania działań profilaktycznych przeciw starzeniu się w razie potrzeby ‒ mówi Ideker. ‒ To jest analogiczne do tego, co dzieje się obecnie w środowisku starzenia się ludzi. Pojawiają się tam działania zapobiegawcze, które przedłużą życie.

Wiek psa, to kwestia, która może mieć wpływ również na ich opiekunów, którzy coraz bardziej świadomie podchodzą do dbania o ich samopoczucie i zdrowie. Już teraz możemy zobaczyć w sklepach produkty dedykowane psom w konkretnym wieku.

Chociaż Labrador retrievery były głównym celem badań genetycznych, ogólna idea jest możliwa do przeniesienia na inne rasy, a nawet inne gatunki. ‒ Jednym z obszarów zainteresowania są zwierzęta gospodarskie i to, jak ten obszar badań mógłby pomóc w prowadzeniu gospodarstwa i lepszym zrozumieniu zdrowia krów mlecznych lub jakichkolwiek zwierząt hodowanych na mięso – mówi Ideker.

Źródło: Using DNA to better calculate a dog’s age

Czytaj także: ISFM/AAFP wydają nowe wytyczne weterynaryjne przyjazne kotom – „Cat Friendly”