¿A qué nos referimos cuando hablamos de revolución genómica?

La mejora genética en el cerdo ha sido muy exitosa a largo de los últimos 50 años. El porcentaje típico de progreso genético anual, independiente de las mejoras en alimentación, manejo, sanidad y ambiente ha sido el que se muestra en la siguiente tabla:

Fuente: Walters, 2011

Esta mejora se ha conseguido a través del uso de una serie de técnicas:

• Programas controlados de cruces
• Introgresión mediante la IA
• Reducción de la consanguinidad
• Testajes precisos del rendimiento
• Selección dentro de razas
• Objetivos específicos para líneas maternas y paternas
• Índices de selección para mercados específicos
• Evaluaciones genéticas BLUP

El BLUP ha sido una herramienta particularmente potente para la mejora ya que permite una evaluación de los futuros candidatos a la reproducción basada exclusivamente en su potencial genético. En otras palabras, elimina los efectos de las diferencias debidas al estado de salud, sistema de alimentación, diseño de los alojamientos, estación del año, localización, etc... Esto se consigue a través del uso de modelos estadísticos sofisticados que utilizan la información propia del animal junto con la información de sus parientes a lo largo de varios años, granjas y ambientes.

Figura 1. De cromosomas a genes y de genes a nucleótidos.

La genómica usa información del ADN para mejorar la estimación del mérito genético
(Fuente: Prof. C.Haley – Roslin Institute, Edinburgh)

Durante los últimos 20 años ha habido mucha investigación acerca del uso de marcadores de ADN para mejorar la selección pero los resultados han sido casi siempre decepcionantes. Las principales excepciones han sido genes como el del halotano o de la resistencia a E.coli.

Ahora sin embargo, después de la publicación del genoma porcino (parcialmente en 2009 y "completo" hace pocos meses), estamos potencialmente dentro de la era de la selección genómica. Estamos siguiendo los pasos de la industria de la leche que ya está usando información del ADN para seleccionar toros y vacas no probados en lugar de confiar únicamente en técnicas caras y menos precisas de tests de progenie.

Chip SNP Porcino (fuente: Illumina)

Entonces, ¿Qué es la selección genómica? Básicamente es el uso de la información del ADN junto con el pedigrí y los datos de producción para predecir el valor mejorante/mérito genético de forma más precisa que con el "tradicional" BLUP. Hay 4 fases implicadas:

1. Muestreo de sangre, semen, folículos pilosos o muestras de tejido para extracción del ADN en el laboratorio.
2. El ADN se analiza con un "chip de genes". Esto mide de forma simultánea diferencias en el código genético entre animales - a menudo nos referimos a SNP's (Single Nucleotide Polymorphism, o polimorfismo de nucleótido único). Son diferencias únicas en los nucleótidos o letras en el ADN. Estos SNP's relacionan segmentos específicos del ADN con diferencias productivas en todos los caracteres medidos y registrados.
3. Se desarrolla una clave ADN/SNP (a partir de una ecuación de predicción) que resuelve la relación entre genes y fenotipos. Esto hay que realizarlo con grupos grandes de miles de animales (que llamaremos la población de referencia) y es específico para una determinada raza o población.
4. La clave ADN/SNP se usa para traducir toda la información disponible (pedigrí, testaje, ADN) en un índice genómico.

¿Cuáles son las principales ventajas de la selección genómica?

Los principales beneficios son:

• Mayor progreso genético. Por ejemplo, estudios de simulación en Dinamarca sugieren un incremento del progreso genético de un 20-25% en líneas maternas y un 10-15% en líneas paternas.
• Mejora de la selección por caracteres "difíciles", tales como la supervivencia del lechón, longevidad de la cerda y la mayoría de los ligados a la calidad de la carne.
• Mejor control de la consanguinidad

A pesar de estas ventajas, hay algunos limitantes a tener en cuenta:

• Aunque los costes del genotipado han bajado de forma espectacular en los últimos años, actualmente el coste del uso de un índice genómico sigue siendo significativamente más elevado que el del uso del índice BLUP tradicional
• Genotipar animales nunca va a reemplazar el registro de rendimientos productivos en grandes números de animales. Por tanto, tendremos que continuar registrando los datos de los animales; potencialmente para todos los caracteres de interés incluso los que actualmente no se incluyen en programas de selección.
• La clave ADN/SNP necesita una calibración constante a medida que más animales entran en una población y la selección cambia los genes "activos" en la población.
• Se necesitan gran cantidad de animales especialmente para las poblaciones de referencia. Como casi todo en mejora genética ¡es un juego de números!

En el artículo siguiente de esta serie vamos a revisar las mejoras potenciales en sanidad porcina a través de la selección genómica.