Психогенетик Роберт Пломин о полногеномном поиске ассоциаций, генетической предрасположенности к алкоголизму и связи ДНК и интеллекта

Психогенетик Роберт Пломин о полногеномном поиске ассоциаций, генетической предрасположенности к алкоголизму и связи ДНК и интеллекта

Поведенческой генетикой люди занимаются уже более века. Современная эпоха в этой области началась в 1960 году с книги, которая называлась «Поведенческая генетика». Однако интерес к влиянию среды и врожденных качеств существовал на протяжении всей истории. Люди, разводящие животных, знают, что можно отбирать и разводить животных по поведенческим признакам, и многие так и делают. Почти все породы собак разводились по критериям полезного поведения, таким как способность находить добычу или обонять какие-то вещи. Сложно заставить другие породы делать то же самое: колли можно заставить указывать на дичь, но они не смогут, как легавые собаки, загонять овец. На протяжении долгого времени мы знаем, что генетика важна, но психология отрицала, что и для людей тоже. Однако после века исследований все радикально изменилось. Большинство психологов сейчас согласны с тем, что наследственность важна, причем настолько, что неинтересно говорить что-то вроде: «Смотрите, вот еще одна черта, еще одно измерение, давайте посмотрим, наследуется ли она». Можно сэкономить время, просто сказав: «Да, скорее всего, она наследуется».

Мы должны задавать более интересные вопросы, и самый большой из них — это вопрос нахождения соответствующих генов. Можно сказать, что произошла революция в области. Сейчас мы достигли точки, когда мы идентифицируем некоторые гены и можем делать определенные предсказания. Это касается не только психологии, но и всех естественных наук — наук о жизни. Они все пришли к этому: все наследуется. Давайте найдем некоторые из генов, поскольку, если можно найти гены, можно найти связи между ДНК, РНК, метаболизмом, белками, мозгом и поведением. Изначальная цель — найти какие-то из генов, чтобы понять механизмы взаимодействия генов, мозга и поведения. Однако то, что мы получили из этих новых стратегий, мы узнали только в последние 10 лет благодаря полногеномному поиску ассоциаций, где у вас есть маленький чип размером с почтовую марку, который позволяет генотипировать сотни тысяч ДНК-маркеров в целом геноме, состоящем из 23 пар хромосом, трех миллиардов пар оснований ДНК. Поиск можно проводить по всему геному, так что полногеномный поиск ассоциаций — это нетеоретический подход к нахождению генов, ответственных за наследственные признаки.

Самым большим открытием таких исследований было то, что самые сильные эффекты намного меньше, чем мы всегда думали. Самым сильным эффектом из тех, которые мы знаем, обладает ген, называющийся FTO, влияющий на массу тела относительно роста — индекс массы тела. Он отвечает где-то за 1% дисперсии в весе, и это самый большой из найденных эффектов. Этот 1% кодируется так: есть отрезок ДНК, он может быть в двух формах, называющихся А и Т. Если у вас форма АА, вы будете на три фунта легче среднего, а если у вас вариант АТ, то у вас средний вес, а если ТТ, то вы будете на три фунта тяжелее среднего. То есть разница в шесть фунтов, и это 1% от всей дисперсии, и это самый сильный эффект. Средняя величина эффекта меньше 0,01, то есть около 0,1% дисперсии. Это очень мало.

Сейчас мы полагаем, что самые маленькие эффекты еще меньше, притом что они ответственны за большую часть наследственности. Это означает, что мы ищем не конкретный ген и даже не группу генов — мы говорим о тысячах, десятках тысяч генов, сложенных вместе в так называемый полигенный балл, то есть показатель суммарного эффекта многих генов. Сейчас мы начинаем использовать этот балл для предсказания генетических склонностей популяций. Благодаря этому мы можем объяснить 20% дисперсии роста и 15% дисперсии веса. Это означает, что сейчас возможно предсказать эту разницу при рождении индивида. В психологии и психиатрии мы даже близко к этому не находимся. В случае с шизофренией говорят, что можно объяснить где-то 10% генетического риска только исследованиями с ДНК-чипами — этими почтовыми марками, используемыми для генотипирования ДНК, которая берется из слюны. Для того чтобы отследить эти маленькие эффекты, нужны большие выборки в сотни тысяч проб. Следовательно, нужны сотни тысяч людей, которых нужно генотипировать для поиска сотен тысяч однонуклеотидных полиморфизмов. Это просто вариант ДНК, и это то, что нам нужно, чтобы выследить эти маленькие эффекты. Когда мы сможем провести столь масштабные исследования, мы сможем это сделать.

Для поведенческих черт, которые я исследую, таких как интеллект, шесть месяцев назад мы смогли объяснить 1% дисперсии. Сейчас мы можем объяснить 5%. С успеваемостью в учебе мы можем объяснить 10% дисперсии. В Англии есть тесты, называемые GCSE, которые все подростки 16 лет в конце обязательной школы должны сдать. Мы можем объяснить 10% дисперсии результатов. То есть мы только начали и уже можем объяснить 10% дисперсии, а наследуемость этого — 60%, так что у нас еще много работы. Однако эти 10% означают, что можно взять первые 20% этих полигенных баллов, дети из первых 20% с вероятностью 65% пойдут в университет, а для детей из последних 20% эта вероятность 35%. То есть даже если мы можем объяснить только 10% дисперсии, то мы все равно получаем большую разницу в предсказаниях относительно лучших и худших.

Мне это очень интересно, и я бы хотел иметь способность предсказать генетически силы и слабости на уровне индивида. Мы не говорим сейчас о семейном риске, где, если у вас есть близкие родственники с алкоголизмом, у вас пятикратный риск развития алкоголизма, как и у вашего брата, поскольку это семейное. На индивидуальном уровне это не работает, поскольку члены семьи все равно генетически разные. Вы и ваш брат можете очень различаться генетически. Исследования ДНК помогут нам получить более точную картинку. Например, у вас есть повышенный риск развития алкоголизма, а у вашего брата — нет. Это будет означать, что если вы пьете одинаковое количество алкоголя, то вы станете алкоголиком, а ваш брат — нет. В случае с предсказаниями это не только генетика, однако она может очень помочь с предсказыванием части таких вещей. Когда мы так сделаем, это изменит исследования, поскольку сейчас это очень дешево. Те чипы, о которых я говорил, когда я впервые этим занялся, стоили по 3000 фунтов. Сейчас они стоят по 40 фунтов. Это дешевле, чем большинство вещей, которые мы делаем в психологических исследованиях. Нам нужны большие выборки, чтобы найти эти полигенные баллы, но, когда мы их находим, их можно использовать в маленьких исследованиях, таких как эксперименты с нейровизуализацией или психологические эксперименты.

Это изменит облик исследований, поскольку мы собираемся собрать генетические данные обо всех. Фрэнсис Коллинз — директор Национального института здоровья, который также был директором проекта «Геном человека», — говорит, что через несколько лет все новорожденные будут не только генотипированы при помощи чипа, а вся их ДНК в три миллиарда оснований будет секвенирована. И это можно сохранить на маленькой флешке. Как только это будет сделано, это будет конец сбора ДНК для генотипирования. Вам больше не нужна будет ДНК: генетическая информация всех будет на флешках, и затем мы используем ее для того, чтобы посчитать эти полигенные баллы и делать соответствующие предсказания.

Мне особенно интересны расстройства чтения. Расстройства чтения и способность к чтению очень наследуемы. Сейчас мы ждем, пока дети пойдут в школу, не смогут научиться нормально читать, и пытаемся что-то делать с этим. Однако можно предсказать, какие дети обладают большим риском, и уже сейчас мы знаем, что почти все дети, испытывающие проблемы с чтением, имели проблемы с речью раньше. Нельзя помочь трехлетним детям с проблемами с чтением, поскольку они не умеют читать, но можно помочь им с речью, и существуют очень хорошие программы для этого. Важно отметить, что самые хорошие программы дороги и интенсивны, так что не каждый может себе это позволить, но если можно вычислить детей в группе риска, то можно помочь им в плане речи, и им это не навредит. Мы не собираемся давать им потенциально опасные лекарства — наоборот, помощь в развитии речи будет им только полезна. И когда они пойдут в школу, у них с меньшей вероятностью будут трудности с чтением.

Сейчас вся наука и медицина сфокусированы на том, чтобы предсказать и предотвратить проблемы, вместо того чтобы ждать, пока проблемы возникнут, и пытаться их решить по факту. Сейчас это начинает происходить. Пока что люди занимаются этим самостоятельно. «23andMe» — это компания, которая проводит генотипирование примерно за 100 долларов, и множество людей начинают это делать для себя и своих детей. Важно распространять это знание, пока это дело не станет действительно успешно. Объяснение 10% дисперсии — это много. При желании вы можете предсказать школьную успеваемость. Что бы вы использовали, чтобы это сделать? Ничто другое даже не приблизится к этим 10%. Однако мы только начали, люди еще об этом даже не знают. Но когда они узнают, то начнут серьезнее относиться к изучению генетики. Сейчас они просто игнорируют ее. Есть несколько очень хороших вещей, хороших обсуждений, которые должны начаться, прежде чем это станет реальностью, хотя мы уже к этому приблизились.

Множество людей говорят, что это ужасно: представьте, вы сможете предсказать, у каких детей будут трудности с чтением. А я думаю, что это хорошо. Сейчас много злоязычных людей, которые говорят, что мы вешаем ярлыки на детей. Но на них уже висят ярлыки. Мы знаем, что проблемы существуют, и должны о них говорить. Но я поддерживаю такие начинания: если мы научимся предсказывать и предотвращать проблемы, мы сможем сделать много хорошего. Но даже сейчас, прежде чем мы нашли гены, мы должны начать понимать, что генетика важна. Это объясняет больше разнообразия, чем все остальное. И это заставляет нас признать, что люди различаются генетически, что не все это объясняется обучением, и силой воли, и характером. Это все наши генетические различия, заметные еще в начале жизни, и мы, когда признаем это, начнем их больше уважать.

Один из результатов генетических исследований — это толерантность. В Великобритании вес, эпидемия ожирения — большая проблема. И люди абсолютно серьезно утверждают, что люди с избыточным весом должны больше платить за связанные с этим заболевания, что другие люди, которые платят за медицинские услуги. Это вина самих толстяков: раз они толстые, то почему бы им не сбросить вес? Но если вы признаете, что это генетически заложено, что 70% различий объясняются генетикой, вы поймете, что это не означает, что вы не можете сбросить вес: если вы перестанете есть, вы похудеете. Но если вы худой, вы не осознаете, как просто для людей с генетической предрасположенностью набрать вес и как сложно им его сбросить, потому что для них это сложнее.

Что касается расстройств чтения, то это не означает, что мы не можем научить этих детей читать. Это означает только, что для кого-то это будет намного сложнее. И мы должны осознать, что вместо того, чтобы обвинять образовательную систему, обвинять школы, родителей, детей. И в случае с ожирением обвинение вас в том, что вы лентяй, ведь вы можете просто взять себя в руки, включить силу воли и похудеть. Если мы это осознаем, что кому-то так говорить проще, чем другим, мы станем более толерантными. Как минимум это заставит нас понять, что люди разные, им нужна индивидуализированная медицина, основанная на генетике, которая не прописывает всем одинаковые лекарства, и нужна не образовательная система с одинаковой программой для всех, а понимание того, что люди различаются генетически и им нужны подстроенные под них вмешательства. Это один из больших выводов, который мы делаем из наших исследований, даже до того, как мы найдем конкретные гены, которые за все это отвечают.

Источник: postnauka.ru

Комментарии: