Genomics-stieren gaan fokwaardenlijst niet overheersen

Bij de indexdraai van 17 augustus 2010 zijn Nederlandse genomics-fokwaarden voor het eerst een feit. Om te kunnen toelichten wat er precies gaat worden gepubliceerd, hield het voor de fokwaardeschatting verantwoordelijke Genetische Evaluatie Stieren (GES) op 1 juli een persbijeenkomst.

De toelichting werd verzorgd door GES-coördinator Roel Veerkamp en de CRV-medewerkers Gerben de Jong en Herwin Eding. Wellicht geschrokken van de forse overschattingen van genomics-stieren in Amerika, was de stemming opvallend voorzichtig. Veerkamp wees nadrukkelijk op de beperkte betrouwbaarheid en het jonge ontwikkelstadium van genomics.

Betrouwbaarheid

Gerben de Jong vertelde in vogelvlucht wat genomische selectie inhoudt. „Willekeurig over het hele genoom worden vlaggetjes neergezet. We beschikken nu over een chip met 50.000 merkers, oftewel vlaggetjes, maar grotere chips komen eraan.”

„Maar met 50.000 merkers weten we eigenlijk al genoeg, door de grotere chip zal de betrouwbaarheid niet veel meer toenemen”, aldus De Jong, die aangaf dat er ook veel ‘loos’ DNA is. „De beperkende factor is de referentiepopulatie en niet het aantal vlaggetjes dat je kunt plaatsen.”

De effectjes van de merkers worden geschat door deze met stieren met een betrouwbare fokwaarden te vergelijken (de referentiepopulatie) en de genomische fokwaarden ontstaan door de merkereffecten op te tellen. De betrouwbaarheid van deze methode wordt getest door de stieren die vanaf 2002 zijn geboren uit de referentiepopulatie te gooien en van deze stieren vervolgens de genomische fokwaarden te berekenen.

Door vervolgens de genomische fokwaarden in een grafiek uit te zetten tegen de werkelijke fokwaarden ontstaat een patroon. De hoogste punt in de grafiek bijvoorbeeld is een stier die op basis van zijn dochters tot een fokwaarde van ruim 60 komt, maar die op basis van zijn merkerpatroon maar ruim 15 haalt. Hoe dichter de punten op de lijn door 0 en 1 liggen, hoe hoger de betrouwbaarheid. Immers, dan komen alle genomic-fokwaarden exact overeen met de werkelijke fokwaarden.

CRV pleegt eindcontrole

Hoewel CRV haar genomics-stieren individueel wil gaan vermarkten, bestaat het risico dat een stier flink afwijkt van de lijn door 0 en 1 als in de puntenwolk in de grafiek. Opvallend in dat kader is de flink hogere betrouwbaarheid die aan de individuele kenmerken wordt toegekend op basis van genomics.

De verwachtingswaarde van een kenmerk als afkalfgemak stijgt onder invloed van genomics met 23 procent, terwijl de betrouwbaarheid van levensduur door toevoeging van genomics met 19 procent stijgt. Het is moeilijk te vatten dat dergelijke kenmerken uit de merkerpatronen zijn af te lezen, als je bedenkt dat het afkalfgemak vooral wordt bepaald door de bouw van het kruis en dat de beslissing om een dier af te voeren ook wordt bepaald door uiteenlopende onderliggende kenmerken.

De merkereffecten worden met afstammingsgegevens en indien beschikbaar dochterinformatie gecombineerd tot de uiteindelijke genomische fokwaarden. „CRV berekent de genomische fokwaarden en het GES beoordeelt of dat netjes gebeurt”, aldus De Jong.

Verder leveren de stiereigenaren (KI’s) de genomische fokwaarden aan het GES aan, waarbij ze zelf een door het GES goedgekeurd evaluatiecentrum als bijvoorbeeld het Nederlandse CRV mogen kiezen. Na een controle door CRV, publiceert het GES de uiteindelijke fokwaarden.

Alleen genomics-stieren CRV

Omdat tot dusver alleen CRV de zaken voldoende op orde heeft, zullen in augustus alleen de genomics-fokwaarden van CRV-stieren worden gepubliceerd. In de genomische lijst komt een top-200 te staan op basis van NVI, waarbij alle stieren minimaal 12 maanden oud zijn.

Uit een proefdraai bleek dat van de hoogste 250 NVI-stieren, 55 procent nog geen dochters aan de melk heeft. Opvallend was dat bij de hoogste 250 stieren voor vruchtbaarheid er geen enkele genomics-stier was, wat ook gold voor het kenmerk beenwerk, zo illustreerde Herwin Eding.

De CRV-medewerker weet dit aan de lage betrouwbaarheid en een negatieve trend voor vruchtbaarheid en beenwerk. „Jonge stieren gaan de lijst zeker niet overheersen”, concludeerde Veerkamp.

Eding toonde aan dat genomics geen invloed had op de fokwaarden van betrouwbare fokstieren. „Een genomische fokwaarde staat gelijk aan een fokwaarde op basis van 10 tot 15 dochters. Genomics voegt dan ook vooral wat toe als er nog geen dochters zijn.”

Veerkamp: „Je kunt wachten tot je alles zeker weet, maar je kunt genomics het beste samen met de praktijk uitwerken. De veehouders hebben baat bij het in gang zetten van deze trein. Maar we verkeren inderdaad in het beginstadium en gaan de komende jaren nog veel leren. Wat we nu presenteren, zal over twee jaar anders zijn.”

NVO: niet publiceren

De NVO adviseert de genomische fokwaarden voorlopig niet te publiceren. Dat meldt de na het opstappen van CRV, Alta en KI Kampen uitgeklede organisatie, die zichzelf als ‘waakhond voor de sectorbelangen in de rundveefokkerij’ ziet, in een persbericht.

„Laat genomics verder rijpen op de achtergrond en zich daar bewijzen gedurende een aantal generaties rundveeverbetering. Het gaat hier om een prille wetenschap van een ongekend complexe materie met nog betrekkelijk weinig begrip en vooral veel statistiek. Het is onverstandig de veehouders de dupe te laten worden door een mogelijk onverantwoorde en niet voldoende onderbouwde fokkerijontwikkeling”, zo meldt het persbericht.

„Dagelijks valt in de wetenschappelijke pers te lezen hoe moeilijk het is een link te bewijzen tussen genen en specifieke erfelijke lichaamskenmerken en ziekten.” Als voorbeeld noemt de NVO een recent gepubliceerd onderzoek naar lichaamslengte bij mensen. Hoewel het kenmerk lichaamslengte voor ongeveer 50 procent erfelijk bepaald is, lukte het maar om 5 procent hiervan te verklaren op basis van variaties in vijftig genen.

De rest zit na uitgebreid onderzoek nog steeds verborgen in de ‘donkere materie’ (‘loos’ DNA?) van het genoom. „Veel statistisch onderzoek krijgt de suggestie mee dat een gevonden correlatie ook meteen de oorzaak en een gevolg blootlegt, terwijl dat vaak niet zo is. Naarmate een fokwaarde meer afhankelijk wordt van een veelvoud van lichaamskenmerken en hormonale en stofwisselingsprocessen, neemt deze oorzaak en gevolg bewijslast ongekende vormen aan.” Welhaast ten overvloede meldt de NVO dat het samenspel van genen complexer kan zijn, dan alleen het optellen van individuele bijdragen.

Slechte eigenschappen

„Het GES beveelt een fokkerijversnelling aan op basis van genomics, wat betekent dat op voldoende dochterinformatie niet hoeft te worden gewacht. Het risico is dat door de computer nog niet herkende slechte eigenschappen worden verspreid en dat bloedvernauwing wordt versneld richting al enige tijd populaire genen.

Natuurlijke selectie en fokkerij op de lange termijn moeten het juist hebben van goede en schaarse genen die eigenschappen versterken die op dat moment nodig zijn. Omdat een statistische uitspraak over iets pas voldoende betrouwbaarheid krijgt als het vaak voorkomt in de populatie, is het te verwachten dat extra goede stieren uit de referentiepopulatie zullen dienen voor de gewenste genen. Goede genen die nog weinig voorkomen zullen niet opvallen en zullen daardoor niet op basis van genomics selectiedruk ondervinden.”

Vroegtijdige publicatie

De NVO wijst tevens op de Amerikaanse situatie waar wetenschappers in april een flinke correctie naar beneden hebben moeten doen, met als gevolg dat het vertrouwen in het fokwaardensysteem ernstig is geschaad. „Leiders concluderen dat ze de enthousiaste wetenschapper en leidende KI-bedrijven hadden moeten tegenhouden bij het officieel publiceren van genomische fokwaarden.”

Het persbericht verklaart de vroegtijdige publicatie met de belangen die er spelen. „Organisaties hebben al veel geïnvesteerd in genomics en met name in de salarissen van de wetenschappers die er aan werken. Dat geeft druk om er eindelijk mee te gaan verdienen.”

„In de communicatie naar buiten valt niet op te maken dat er een gedegen risicoanalyse is gedaan. Het is gevaarlijk dat juist de spermaleveranciers, met ondersteuning van de wetenschappers, het GES hebben gevormd. Andere manieren van denken zitten nu niet meer aan tafel bij de laatste afweging om genomische fokwaarden te publiceren.

Wanneer genomische fokwaarden op de achtergrond meedraaien, kunnen eventueel noodzakelijke aanpassingen aan de modellen zonder problemen worden aangebracht, totdat alles redelijk stabiel en bewezen lijkt. Bij publicatie zullen aanpassingen (zonder dat er dochterinformatie aan ten grondslag ligt) een economisch effect op bepaalde bedrijven hebben.

Omdat de modelaanpassingen bovendien zijn afgeschermd en onduidelijk zijn, zijn ze een rampzalige bron van wantrouwen in het hele systeem, zoals nu zichtbaar is in de Verenigde Staten.”