Analyse der Scrapie-Anfälligkeit bei Schafen

Die Scrapie-Genotypisierung bei JenaGen...

... ist ein Gentest, mit dem Schafe hinsichtlich ihrer genetischen Scrapie-Risiken charakterisiert werden. Hierzu werden die Tiere auf ihre unterschiedlichen Aminosäurekombinationen im Prion - Protein analysiert. Wir haben verschiedene Verfahren zur Analyse der Scrapie-Anfälligkeit miteinander verglichen und verwenden gegenwärtig die im Ringversuch (2002) der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), Institut für Tierzucht Mariensee am häufigsten eingesetzten Standardmethoden der DNA - Sequenzierung des Prion - Gens und eine Restriktionsfragment - Längenpolymorphismus - Methode (RFLP). Durch den Vergleich mit beiden Methoden können kritische Resultate überprüft werden und eine hohe Sicherheit des Analysenergebnisses gewährleistet werden.

Untersuchungsmaterial

1 bis 2 ml EDTA-Blut oder Heparin-Blut bzw. Gewebeproben (z.B. Gewebeprobenohrmarken: TypiFix, Caisley/Biopsytec)

Scrapie oder Traberkrankheit ist...

... eine übertragbare Erkrankung des zentralen Nervensystems bei Schaf und Ziege und gehört zur selben Gruppe von degenerativen Erkrankungen des zentralen Nervensystems wie z.B. BSE (Rind) und Creutzfeld - Jakob - Krankheit (Mensch). Wie bei diesen Krankheiten, beruht auch bei Scrapie die Krankheitsursache auf einem deformierten Protein, dem sogenannten Prion - Protein, das zur Zerstörung von Nervenzellen führt.
Scrapie ist seit mindestens 250 Jahren in Europa bekannt und stellt seit vielen Jahren ein erhebliches Problem in den Schaf- und Ziegenpopulationen einiger europäischer Mitgliedsstaaten dar. Im Jahr 2002 wurde von der Europäischen Kommission eine Verordnung über Maßnahmen bei Scrapie-Auftreten in Beständen beschlossen und Regelungen für ein EU-weites Scrapie-Resistenzzuchtprogramm formuliert (siehe Links).

Inzwischen ist es allgemein anerkannt, dass die Scrapie-Anfälligkeit genetisch bedingt ist und durch Veränderungen im Prion - Gen vermittelt wird. Hier haben sich mittlerweile vor allem Veränderungen an drei Aminosäurepositionen im Prion - Protein zur Einteilung in 5 Risikogruppen (G1 bis G5) etabliert. Diese Veränderungen betreffen die Aminosäuren an Position 136, 154 und 171 mit ihren zugehörigen Codons (= Sequenzinformation für diese Aminosäuren im Prion - Gen).

Durch weltweiten Vergleich des Schaf Prion - Gens von Scrapie-positiven und Scrapie-negativen Schafen wurde festgestellt, dass Schafe mit einer Kombination der Aminosäureabfolge A136R154R171/A136R154R171 zeitlebens nie an Scrapie erkrankten, während andere Kombinationen unterschiedliche aber häufigere Scrapie-Anfälligkeiten zeigten. In der Folge wurde ein EU-weites System zur Klassifizierung dieser Risikogruppen G1 (niedrigstes Risiko) bis G5 (höchstes Risiko) entwickelt.

Die Risikogruppen teilen sich wie folgt ein (gleiche Buchstabenabfolgen = reinerbig, “homozygot”, ungleiche Buchstabenabfolge = mischerbig, heterozygot):
 
Genotypenklasse
Genotypen
Interpretation / Risiko einer Scrapieerkrankung
G1
[ARR/ARR]
Extrem niedrig ("resistent") und geringes Risiko für die erste Nachkommengeneration
G2
[ARR/AHQ]
[ARR/ARH]
[ARR/ARQ]
Geringes Scapie-Risiko der Zuchtschafe diesen Genotyps und deren Nachkommen, wenn Anpaarung mit G1- und G2-Tieren erfolgt
G3
[AHQ/AHQ]
[AHQ/ARH]
[AHQ/ARQ]
[ARH/ARH]
[ARH/ARQ]
[ARQ/ARQ]
Erhöhtes Risiko für das Einzeltier, [ARQ/ARQ] ist bei den Scrapiefällen in Deutschland der häufigste Genotyp (Quelle: Tiergesundheitsdienst Thüringen, TLL, Mai 2003)
G4
[ARR/VRQ]
Hohes Risiko für Einzeltiere und sehr hohes Risiko für die Hälfte der Nachkommen bei Verpaarung mit diesem Genotyp. In einigen Rassen für die gezielte Zucht nutzbar.
G5
[AHQ/VRQ]
[ARH/VRQ]
[ARQ/VRQ]
[VRQ/VRQ]
Sehr hohes Risiko

Bezeichnung der Aminosäuren nach dem "Einbuchstaben-Code"
 A = Alanin   R = Arginin   V = Valin   H = Histidin   Q = Glutamin

Die Kombination ARR / ARR gilt in allen Rassen bisher als der "Genotyp" mit der höchsten Scrapie-Resistenz.

Warum sollten die Tiere eines Schafbestandes auf ihre Scrapie-Anfälligkeit charakterisiert werden?

Beim Auftreten von Scrapie in einer Schafherde wurde nach dem Tierseuchenrecht bis Ende 2002 die gesamte Herde „gekeult“. Durch die neuen Änderungen zur EU-Verordnung EG 999/2001 (COM 2002) werden nunmehr bei Böcken nur die Risikogruppen G2 - G5 getötet, während G1 - Böcke (ARR/ARR homozygot) verschont bleiben. Bei weiblichen Tieren werden die Risikogruppen G1 und G2 nicht mehr gekeult.

Für den Schafhaltungsbetrieb ergeben sich durch die Scrapie-Genotypisierung folgende Vorteile:

  1. Verbesserung der Scrapie-Resistenz in der Nachzucht durch selektive Erhöhung des Anteils der ARR - Genotypen und Wertverbesserung der Zuchttiere
  2. Vermeidung einer kompletten Bestandstötung und Reduktion von existenzbedrohenden wirtschaftlichen Ausfällen beim Auftreten eines einzelnen Scrapie-Falles
  3. Durch konsequente Zucht mit ARR/ARR - Böcken oder Muttertieren, können in der Nachzucht die Untersuchungskosten auf die Scrapie-Anfälligkeit mittelfristig deutlich reduziert werden (nur noch Stichproben erforderlich).

Qualitätssicherung

Die JenaGen GmbH ist nach ISO EN 9001:2000-12 zertifiziert und nach DIN EN ISO/IEC 17025:2000 akkreditiert. Wir haben erfolgreich am internationalen Ringversuch der Veterinary Laboratories Agency, UK zur Scrapie Genotypisierung teilgenommen und sind vom Land Thüringen als Untersuchungslabor zur Analyse der Scrapie-Anfälligkeit bei Schafen zugelassen. In unserem hauseigenen Labor können Ihre Proben mit zwei unabhängigen Methoden (direkte DNA-Sequenzierung und RFLP) untersucht werden, um kritische Fälle zusätzlich abzusichern.

Links:

Amtsblatt der Europäischen Union ( http://europa.eu.int/eur-lex/de/archive/ ):

  • 2002/1003/EG: Entscheidung der Kommission vom 18.12.2002 zur Festlegung von Mindestanforderungen an eine Erhebung der Prionprotein - Genotypen von Schafrassen
  • SANCO/4072/2002 Rev.2: Entwurf zur Entscheidung der Kommission zur Festlegung von Mindestanforderungen an die Aufstellung von Programmen zur Züchtung von Schafen auf Resistenz gegen übertragbare spongiforme Enzephalopathien)
  • EU - Verordnung EG 999/2001 (COM 2002)
Referenz:

Hintergrund - Informationen aus DGfZ – Schriftenreihe, Heft 29:
TSE - Resistenzzucht bei Schafen
Vortragsveranstaltung, 11.Februar 2003, Hannover, ISSN 0949 - 8842