În ultima vreme, există un interes tot mai mare în reproducerea selectivă a şeptelurilor pentru a creşte rezistenţa la boli. Complexul bolilor respiratorii la bovine, care se referă şi la pneumonie şi febra de transport, este principala cauză de mortalitate în rândul bovinelor şi a vacilor de lapte, în Statele Unite, afectând anual peste un milion de animale şi cauzând pierderi financiare de peste un miliard de dolari pe an. Boala respiratorie la bovine este considerată un complex de afecţiuni din cauza varietăţii de agenţi patogeni virali şi bacterii care sunt implicate în producerea simptomelor acestor boli. Estimările, incluse în evaluările geneticeBolile complexe, precum cele care alcătuiesc tulburările respiratorii la bovine, implică influenţa multor gene şi sunt prin definiție greu de prevenit. Rezultatele cercetărilor arată însă că, folosind testele 770K SNP (care arată variaţiile în secvenţa ADN-ului genomic ce interesează un singur nucleotid) şi diagnosticele precise de caz, estimările eredităţii genetice a susceptibilităţii la bolile respiratorii ale vitelor de lapte din rasă Holstein sunt moderate, de aproximativ 0,21. Testele SNP descoperă regiunile genomice asociate cu tulburările respiratorii la bovine, sugerând că pot fi făcute progrese genetice in ce privește aceste trăsături, dacă se ține cont de markerii caracteristici SNP. Este de dorit ca estimările indicate de aceștia în legătură cu riscul de complex de boli respiratorii să fie incluse în evaluările genetice naţionale ale bovinelor.  De ce folosim o abordare genetică a problemei?Noile instrumente de cercetare pe care le oferă această disciplină deschid o fereastră de oportunităţi ca, prin noile abordări genetice, să fie selectate bovinele mai puţin susceptibile la acest tip de îmbolnăvire. Scăderea ratei incidenţei pneumoniei la bovine este tot mai necesară, având în vedere creşterea preocupărilor cu privire calitatea hranei animalelor şi utilizarea tratamentelor terapeutice. Includerea conceptului de rezistenţă la boli în decizia de reproducere oferă o abordare sustenabilă, pe termen lung, pentru reducerea incidenţei bolilor şi îmbunătăţirea sănătăţii animalelor.  Eforturi curente şi rezultate   Datele referitoare la incidenţa complexului bolilor respiratorii la bovine nu sunt colectate, în mod obişnuit, de la cele mai multe ferme şi nici nu sunt incluse în evaluările genetice naţionale. Acest lucru face imposibilă o optimizare genetică obişnuită, din motivul lesne de înţeles că nu poţi gestiona la cele mai bune standarde ceea ce nu poţi măsura. Cu gândul la această problemă, un grup de oameni de ştiinţă de la mai multe universităţi din Statele Unite au obţinut fonduri de la Departamentul de Stat american pentru Agricultură pentru un proiect privind complexul bolilor respiratorii la bovine.   S-a încercat rezolvarea acestei probleme cu puternice implicaţii economice, dar şi referitoare la sănătatea şeptelului, folosindu-se instrumentele oferite de genetică. În această cercetare interdisciplinară au fost implicate echipe de medici veterinari cu o experienţă bogată în tratarea bolilor respiratorii la vacile de carne şi lapte, geneticieni specializaţi în sănătatea animalelor, imunologie, epigenetică şi genetică cantitativă, precum şi epidemiologi, behaviorişti în domeniul animalelor, microbiologi, economişti  şi specialişti cu competenţe extinse în domeniul creşterii animalelor. Acest proiect a fost condus de Universitatea din Texas. Predispoziție genetică moderată   Ideea de bază din spatele componentei majore a acestei cercetări a fost de a preleva ADN de la un lot mare de viţei de lapte pre-înţărcaţi (peste 1000 de capete) şi bovine de carne, care au fost diagnosticate cu boli respiratorii şi de asemenea, de a se colecta ADN-ul de la vitele din vecinătatea lor, care au fost expuse aceloraşi factori de mediu înconjurător şi totuşi au rămas sănătoase. Toate aceste mostre de ADN au fost folosite pentru a efectua analiza genetică numită genotipare SNP (SNP fiind prescurtarea de la single nucleotide polymorphisms - sau polimorfism uninucleotidic - o variaţie în secvenţă ADN-ului genomic ce interesează o singură nucleotida. Nucleotidele sunt unităţile de bază din care este alcătuit ADN-ul). Toate profilurile genetice obţinute de la animalele bolnave au fost apoi comparate cu cele ale bovinelor sănătoase, pentru a vedea dacă există anumiţi markeri genetici asociaţi cu o susceptibilitate redusă a complexului de boli respiratorii.   Rezultatele studiului efectuat pe vacile de lapte au condus la concluzia unei predispoziţii genetice moderate, de aproximativ 0, 21, în a dezvolta complexul de boli respiratorii la viţeii Holstein pre-înţărcaţi. Aceste estimări ale predispozitiilor ereditare sunt mai mari decât cele care au fost realizate anterior, fapt care poate fi pus pe seama utilizării unui sistem de punctare obiectiv şi mult mai precis de a diagnostica acest complex de boli respiratorii la bovine. Este ştiut faptul că factorul ereditar creşte atunci când acurateţea fenotipului măsurat (în acest caz complexul de boli respiratorii la bovine) se îmbunătăţeşte.   Au fost descoperite peste 100 de regiuni ale genomului asociat în mod semnificativ cu complexul bolilor respiratorii la bovine, multe dintre acestea aflându-se lângă gene semnificative din punct de vedere biologic. Faptul că au fost identificate atât de multe regiuni de interes susţine ideea că multe gene sunt asociate cu susceptibilitatea la acest complex de boli. Datele colectate de la şeptelul de vite de carne fiind complete, a fost realizată o analiză similară, pentru a identifica markerii genetici care indică o predispoziţie la complexul bolilor respiratorii în rândul acestui tip de bovine.   Întrebarea interesantă pe care şi-au pus-o cercetătorii a fost de a determina dacă există vreo suprapunere între regiuni ale genomului care sunt asociate cu o susceptibilitate scăzută a bolii la viţeii pre-înţărcaţi din rasa Holstein, în comparaţie cu rasele de vaci de carne. Specialiștii care au făcut parte din echipa care a lucrat la acest proiect au studiat datele colectate şi folosind cea mai recentă estimare naţională a prevalenţei bolilor respiratorii la bovine, de 16,2 %, au calculat că 4.071.854 capete de bovine au fost afectate, probabil, de acest complex de boli în 2013. Un estimat al costurilor necesare pentru tratarea vitelor afectate de acest tip de boli, dar şi al pierderilor financiare generate de imposibilitatea recuperării animalelor a fost de 253.97 dolari pentru un animal sau 1.034 miliarde pierderi totale ale industriei de profil. Mari câștiguri potențiale   Dacă producătorii vor fi capabili să aducă o îmbunătăţire a acestei situaţii chiar cu 1-2%, prin teste genetice de mare acurateţe, care să arate susceptibilitatea bovinelor de a dezvolta în timp complexul bolilor respiratorii, se estimează că sectorul creşterii animalelor ar înregistra câştiguri de 13.030.022 până la 21.509.877 dolari pe an. Calculele au fost realizate ţinându-se seama de costurile şi preţul pieţei din 2013. Acest lucru subliniază cât de valoroase sunt cercetările genetice în apariţia tulburărilor respiratorii la bovine şi impactul pe care îl pot avea asupra industriei de profil. Importanța abordării genetice în legătură cu susceptibilitatea la complexul de tulburări respiratorii la bovine este cel mai bine ilustrată dacă ne uităm la distribuţia animalelor de prăsilă inseminate artificial şi cazurile de control ale viţeilor Holstein, care au fost folosite în acest proiect pentru a studia modalitatea de prevenţie a tulburărilor respiratorii în cazul vacilor de lapte.   Cercetătorii în acest domeniu îşi propun ca studiile viitoare să cuprindă o rafinare a markerilor de diagnosticare şi implementare a predicției de susceptibilitate la complexul tulburărilor respiratorii la bovine în schemele naţionale de evaluare genetică a acestora.  Implementarea rezultatelor obţinute în industria cărnii de vită cunoaşte însă situaţii mult mai provocatoare. S-a constatat că acurateţea ecuaţiilor de predicţie dezvoltate pentru o singură specie de bovine de carne nu s-au dovedit utile pentru alte rase, atunci când se utilizează cipuri 50K SNP de densitate mai mică.   Chiar dacă provocările tehnice pot fi depăşite, sarcina de o reală importanță este ca industria de profil să încorporeze testele de susceptibilitate la boală în indicii de selecţie a vacilor şi în deciziile de selectare. Acest studiu abordează doar una dintre componentele cercetărilor privind prevenirea tulburărilor respiratorii la bovine prin identificarea regiunilor genomice susceptibile de a provoca această suferinţă. Alte abordări includ identificarea variantelor structurale ale ADN-ului, care au efecte majore în declanşarea acestei boli. Numitorul comun al tuturor studiilor care se fac în acest sens este dorinţa de a furniza informaţiile necesare pentru a permite dezvoltarea atât de necesară a testelor ADN pentru selectarea animalelor care sunt mai puţin sensibile la complexul de boli respiratorii.