Un nou instrument de analiză a sutelor de mii de mici diferențe genetice poate prezice o serie de atribute psihologice de la naștere. Acesta va transforma modul în care ne vedem pe noi înșine, capacitățile și problemele noastre.

Când eram student la începutul anilor 1970, psihologia era dominată de ecologism, opinia că suntem ceea ce învățăm. A fost periculos din punct de vedere profesional (și, uneori, personal) chiar și de a crește posibilitatea influenței genetice. Am fost învățați, de exemplu, că schizofrenia a fost cauzată de ceea ce ți-a făcut mama ta în.

noastre

Când eram student la începutul anilor 1970, psihologia era dominată de ecologism, opinia că suntem ceea ce învățăm. A fost periculos din punct de vedere profesional (și, uneori, personal) chiar și de a crește posibilitatea influenței genetice. Am fost învățați, de exemplu, că schizofrenia a fost cauzată de ceea ce ți-a făcut mama ta în primii ani de viață.

De atunci, un munte de dovezi din studiile gemene și de adopție a convins majoritatea oamenilor de știință că tulburări precum schizofrenia și trăsături precum capacitatea cognitivă se desfășoară în familii din motive de natură (genetică), nu de îngrijire (mediu). Ceea ce este nou în ultimii ani este revoluția ADN-ului. Abilitatea noastră de a citi planul genetic al indivizilor și de a prezice, de la naștere, dispozițiile lor psihologice crește pe zi ce trece. Promite să transforme nu doar modul în care ne înțelegem pe noi înșine, ci modul în care ne confruntăm cu o serie de probleme personale și sociale.

Aproximativ 99% din cele 6 miliarde de trepte din scara spirală a dublei spirale a ADN sunt aceleași pentru noi toți. Iată ce ne face oameni. Geneticienii comportamentali sunt interesați de 1% din ADN care ne face indivizi. Un secol de cercetări a descoperit că aceste diferențe ADN moștenite reprezintă aproximativ 90% din diferențele în trăsăturile fizice ale oamenilor, cum ar fi înălțimea și culoarea ochilor. Ceea ce poate veni ca o surpriză este faptul că ADN-ul reprezintă, în medie, aproximativ 50% din diferențele noastre în trăsături psihologice precum personalitatea, sănătatea mintală și boala, capacitatea cognitivă și dizabilitatea.

Luați în considerare documentarul „Three Identical Strangers”, care a fost lansat în această vară. Povestește adevărata poveste a tripletelor americane identice care fuseseră separate la naștere în 1961 și plasate în mod intenționat cu părinți adoptivi cu guler albastru, clasa mijlocie și clasa superioară - cărora nu li s-a spus că copilul lor are frați identici (aici se află un poveste rea a unui psihiatru neetic). Tripletele s-au întâlnit întâmplător la 19 ani, iar filmul arată cât de izbitor de asemănătoare erau nu doar în aspect, ci și în personalitate (ieșire), psihopatologie (depresivă) și interese (actorie), în ciuda mediilor foarte diferite în care erau hrănit.

ADN-ul este influența sistematică majoră care ne face să fim cine suntem ca indivizi. Influențele de mediu sunt importante și ele, dar ceea ce arată ca efecte sistematice ale mediului înconjurător sunt adesea efecte genetice deghizate: părinții răspund la trăsăturile determinate genetic ale copiilor lor, iar copiii caută, modifică și chiar creează experiențe corelate cu înclinațiile lor genetice.

Dar știind că trăsăturile sunt ereditare este diferit de a arăta diferențele reale în ADN care sunt responsabile pentru ele. Abia în ultimul deceniu am găsit instrumentul necesar, un progres tehnologic numit cipuri SNP, care face posibilă identificarea rapidă și ieftină a sutelor de mii de diferențe de ADN din genomul unei persoane. (Acestea sunt numite cipuri SNP deoarece un polimorfism cu un singur nucleotid este cel mai comun tip de diferență moștenită într-o dublă spirală de ADN.)

Ilustrație: Harry Campbell

„Scorul poligenic poate prezice diferențe semnificative între indivizi în aptitudinea educațională. ”

Până în 2017, mai mult de 10.000 de asociații SNP semnificative fuseseră raportate pe multe sute de trăsături, așa cum este rezumat într-un articol din 2017 în The American Journal of Human Genetics de Peter M. Visscher de la Universitatea din Queensland. Majoritatea acestor trăsături erau fizice sau fiziologice, deși unele erau psihologice.

În psihologie, a apărut o colaborare remarcabilă, numită Consorțiul psihiatric de genomică, care include acum peste 800 de cercetători din 38 de țări. Munca consorțiului a fost rezumată într-o lucrare din 2018 în The American Journal of Psychiatry de Dr. Patrick Sullivan, care conduce grupul și își împarte timpul între Universitatea din Carolina de Nord din Chapel Hill și Institutul Karolinska din Suedia.

Concentrându-se pe tulburările psihologice majore, consorțiul a dovedit că mai mare este mai bine atunci când vine vorba de studii de ereditate. De exemplu, o lucrare din 2014 privind schizofrenia a inclus 30.000 de cazuri și a compensat peste o sută de asociații SNP semnificative. Până în 2017, numărul cazurilor se dublase, ceea ce a crescut captura la 155 de asociații. Pentru tulburarea bipolară, trecerea de la 2000 de cazuri într-un studiu din 2007 la 20.000 de cazuri în 2017 a crescut numărul asociațiilor semnificative de la zero la 30. Cu toate acestea, cel mai mare dintre aceste efecte individuale este minuscul; fiecare crește riscul infinitesimal.

Dar la ce bun au efecte atât de mici? Răspunsul este că însumarea efectelor a mii de SNP-uri poate crea prezicători de ADN puternici. Acestea sunt numite scoruri poligenice („multe gene”) și sunt lucrurile viitoarei revoluții ADN în psihologie.

Cu scorurile poligenice, putem prezice trăsături psihologice din diferențele moștenite în ADN, fără a ști nimic despre căile de dezvoltare lungi și complicate dintre gene și comportament, căi care șerpuiesc prin expresia genelor, proteine ​​și creier. Spre deosebire de alți predictori, acest ghicitor ADN poate prezice de la naștere, deoarece diferențele ADN moștenite nu se schimbă de la leagăn la mormânt, de la singura celulă cu care începem viața la trilioane de celule din corpurile noastre adulte.

Cele mai mari dezvăluiri de până acum de la scorul poligenic au venit în domeniul educației, care a ignorat până de curând, dacă nu chiar genetica insultată. Aproape toate studiile de eritabilitate genetică făcute până în prezent i-au întrebat pe participanți cât de multă educație au avut. Cercetătorii au realizat că, punând în comun toate aceste eșantioane, ar putea efectua o analiză a nivelului educațional care a atins dimensiunile descurajante ale eșantionului necesare pentru a detecta asociațiile SNP.

În 2013, într-o lucrare din revista Science, Daniel J. Benjamin de la Universitatea din California de Sud și colegii săi din Consorțiul Asociației Genetice de Științe Sociale au folosit un eșantion de 125.000 de indivizi pentru a produce un scor poligenic care a prezis 2% din varianța nivelul de studii. În 2016, au folosit un eșantion de 294.000 și au prezis 3% din varianță, așa cum sa raportat în revista Nature Genetics. În 2018, cu un eșantion de 1,1 milioane, puterea predictivă a scorului lor poligenic a sărit la mai mult de 10% din varianță, așa cum sa raportat în Nature Genetics.

Ilustrație: Harry Campbell

„Un risc genetic clar de alcoolism poate acționa ca o alertă pentru a anticipa problema. ”

Anii de educație sunt o variabilă grosieră, dar interesantă, deoarece surprinde ceea ce este nevoie pentru a termina universitatea, dar consorțiul a constatat, de asemenea, că scorul poligenic din cel mai mare eșantion prezice până la 10% din varianța abilității cognitive generale (adică inteligență sau IQ). Echipa mea proprie de cercetare, condusă de Andrea Allegrini, a arătat că acest scor prezice, de asemenea, 15% din varianța testelor la nivel național de performanță școlară la disciplinele obligatorii de engleză, matematică și știință acordate tuturor Regatului Unit. studenți la vârsta de 16 ani, constatare pe care am prezentat-o ​​în revista BioRxiv la începutul acestui an.

Această predicție a performanței școlare este cel mai puternic scor poligenic raportat până în prezent în științele comportamentale. Prezicerea a 15% din diferențele de performanță școlară ar putea să nu pară prea mult, dar este un predictor mai bun decât realizarea educațională a părinților elevilor. Echipa mea a arătat că copiii cu cele mai mari scoruri poligenice cu 10% au șanse de cinci ori mai mari să meargă la universitate decât copiii cu cele mai mici scoruri cu 10%.

În științele comportamentale, rareori putem explica mai mult de 5% din varianța trăsăturilor. Evaluările calității școlii, de exemplu, explică mai puțin de 2% din diferențele de performanță școlară a copiilor. Deși scorurile poligenice au izbucnit pe scenă doar în ultimii ani, ele sunt deja cei mai buni predictori pe care îi avem pentru anumite trăsături.

Nici o implicație politică specifică nu rezultă în mod necesar din constatarea faptului că diferențele ADN moștenite sunt de departe cea mai importantă sursă de diferențe individuale în realizarea școlii și că școlile fac atât de puține diferențe. Indiferent de predispozițiile elevilor lor, școlile ar trebui să fie locuri de sprijin pentru copii pentru a petrece mai mult de un deceniu din viața lor, locuri în care pot învăța abilități de bază, dar, de asemenea, pot învăța să se bucure de învățare.

Scorurile poligenice fac aceste descoperiri genetice mai reale și mai personale, deoarece pot prezice probleme și promisiuni pentru indivizi. Scorurile poligenice pentru obținerea educației nu numai că prezic performanța în școală, ci și succesul ulterior în viață, cum ar fi alegerea partenerului, statutul ocupațional, mobilitatea socială și chiar planificarea financiară pentru pensionare, așa cum arată Daniel W. Belsky și colegii de la Universitatea Duke într-un articol numită „Genetica succesului”, care a fost publicată în revista Psychological Science în 2016. Motivul efectelor mai largi ale scorului poligenic pentru obținerea educației este că atinge alte trăsături necesare pentru a reuși în învățământul superior, nu doar inteligența, ci și calități precum conștiinciozitatea, sâmburii și sănătatea mintală.

Ce se întâmplă dacă ai afla că unul dintre copiii tăi are un scor poligenic scăzut la nivelul educațional? Este doar o predicție probabilistică - genele nu sunt destin, iar ereditatea descrie ceea ce este, nu ceea ce ar putea fi - dar ar putea fi totuși greu de acceptat. Este important ca părinții să nu fie fatalisti cu privire la copiii lor. Pe de altă parte, scorurile poligenice ar putea ajuta părinții să înțeleagă că lipsa de interes a unui copil în învățământul superior nu este neapărat un semn de recalcitrență sau lene. Învățarea este mai dificilă și mai puțin plăcută pentru unii copii decât pentru alții.

Ilustrație: Harry Campbell

Cunoașterea unei tendințe genetice de a crește în greutate poate stimula strategiile preventive. ”

Acesta este doar începutul erei scorurilor poligenice. În prezent, acestea sunt disponibile pentru sute de trăsături fizice și fiziologice și pentru zeci de trăsături psihologice, inclusiv personalitatea (extroversia și nevrotismul, de exemplu), bolile mentale ale adulților (schizofrenie și depresie) și problemele de comportament din copilărie (hiperactivitate și anxietate). S-au făcut cercetări pentru sute de alte trăsături care vor duce în curând la scoruri poligenice pentru ele, iar studii mai mari și mai bune vor produce continuu scoruri poligenice mai puternice. Este un pariu sigur că puterea predictivă a majorității acestor scoruri se va dubla cel puțin în următorii câțiva ani.

Scorul poligenic face posibilă identificarea problemelor pe baza cauzelor genetice subiacente, mai degrabă decât a simptomelor comportamentale. Îndepărtează psihologia de diagnosticele binare - da sau nu pentru schizofrenie? - Și spre evaluări de-a lungul unui spectru, deoarece scorurile sunt continue de la risc scăzut la risc ridicat.

Nu există niciun punct în care riscul genetic să se îndrepte spre patologie. Cu toții avem mii de diferențe de ADN care ne predispun la schizofrenie; riscul genetic depinde de câte dintre aceste diferențe avem. Totul este cantitativ, este o chestiune de mai mult sau mai puțin. Din punct de vedere genetic, nu există tulburări, ci doar dimensiuni.

Mai multe eseuri de sâmbătă

Un alt impact transformator al scorului poligenic asupra psihologiei este mutarea focalizării de la tratament la prevenire. Scorurile poligenice sunt sistemul perfect de avertizare timpurie. Puterea predictivă a scorului poligenic promovează intervenții pentru prevenirea problemelor, în contrast cu ceea ce facem acum, care este să așteptăm până când apar problemele și apoi să încercăm să le remediem.

Nu ați vrea să știți că dumneavoastră sau copilul dumneavoastră aveți un risc genetic pentru probleme cu alcoolul? Știind că sunteți expus riscului, veți avea mai multe șanse să ascultați mesajul pentru ca toți să fim atenți la consumul nostru de alcool, deoarece nu puteți deveni alcoolici decât dacă beți mult alcool. Precautia este ca o inarmare.

Un alt beneficiu al notării poligenice este înțelegerea de sine. Anul trecut, echipa mea de cercetători a produs primul profil global de scor poligenic pentru o persoană: a fost pentru mine. Am descoperit, de exemplu, că riscul meu poligenic pentru greutate - adică indicele de masă corporală (IMC) - este la percentila 94. Văzându-mă, nu ai avea nevoie de ADN-ul meu ca să știi că sunt de partea mare, dar ADN-ul meu ar fi prezis acest lucru la naștere, ceea ce oferă posibilitatea unei intervenții timpurii, cu mult înainte ca greutatea din copilărie să devină predictivă pentru IMC-ul adult.

Autorul, văzut aici pe terenul Operei Glyndebourne, a aflat că propriul scor poligenic i-a arătat un risc de obezitate la percentila 94 pentru indicele de masă corporală. În prezent, la doar percentila 70, el a fost motivat să lupte pentru a merge mai departe Credit: Amabilitatea lui Robert Plomin

Foto: Amabilitatea lui Robert Plomin

Oamenii s-ar putea îngrijora că având un ghicitor ADN îi va determina să renunțe la îmbunătățirea lor. Dar învățarea riscului meu poligenic ridicat de obezitate a însemnat că trebuie să mă resemnez să fiu supraponderal? Dimpotrivă, mi se pare motivant să știu că sunt într-o luptă de-a lungul vieții.

Un mesaj general pe care ar trebui să-l luăm din genetică este toleranța față de ceilalți și pentru noi înșine. În loc să dăm vina pe oameni pentru că sunt supraponderali, ar trebui să recunoaștem și să respectăm impactul uriaș al geneticii asupra diferențelor individuale. Genetica, nu lipsa de voință, este motivul principal pentru care oamenii diferă în ceea ce privește IMC-ul și în diferite alte trăsături. Succesul și eșecul, creditul și vina, în depășirea problemelor ar trebui calibrate în raport cu punctele tari și punctele slabe genetice.

Scorul poligenic reprezintă un progres științific major și, la fel ca toate progresele științifice, poate fi folosit atât pentru rău, cât și pentru bine. Utilizarea acestor scoruri pentru a prezice înclinațiile genetice ale indivizilor necesită avertismente clare cu privire la natura probabilistică a predicțiilor: genele noastre nu ne determină soarta.

Dar ar fi paternalist să împiedici oamenii să învețe, dacă aleg acest lucru, cum genomul lor își modelează viețile și perspectivele. Geniul ADN-ului a ieșit din sticlă și, chiar dacă am încercat, nu îl putem înfunda.

Acest eseu este adaptat de la Dr. Noua carte a lui Plomin, „Blueprint: How DNA Makes Us Who We Are”, publicată de The MIT Press. Este profesor de genetică comportamentală la Institutul de Psihiatrie, Psihologie și Neuroștiințe de la King’s College London.