Чтение онлайн

Как и результаты Wellcome Trust, результаты PGC являются поводом для радости и осторожности. Они показывают, что GWA является успешным, когда размеры выборки достаточно велики. Обнаружение 155 надежных ассоциаций для шизофрении, 30 для биполярного расстройства и 44 для большой депрессии является выдающимся достижением. Мы впервые достоверно выявили некоторые различия ДНК, ответственные за наследуемость психологических черт. Это открывает дверь в мир личной геномики, где мы можем использовать различия ДНК в геноме, чтобы предсказать психологические различия между нами. Как мы увидим, нашим паспортом в этот новый мир была способность агрегировать эффекты многих крошечных ассоциаций для предсказания психологических различий или полигенных оценок. Для шизофрении различия в ДНК, представленные в виде полигенных оценок, теперь являются лучшими имеющимися у нас предикторами того, кто станет шизофреником. Остальная часть этой книги посвящена этим полигенным партитурам и их влиянию на психологию и общество.

Единственным исключением из правила, согласно которому нет различий в ДНК, оказывающих большое влияние на психологические черты, является болезнь Альцгеймера с поздним началом. Хотя болезнь Альцгеймера часто считают медицинским или неврологическим расстройством, а не психологическим, ее ранние признаки носят чисто психологический характер, особенно потеря памяти в отношении недавних событий. Болезнью Альцгеймера обычно страдают люди в возрасте от семидесяти до восьмидесяти лет. На его долю приходится более половины всех случаев деменции, которым страдает около 10 процентов населения. В конце концов, иногда через пятнадцать лет, люди с болезнью Альцгеймера становятся прикованными к постели с обширными проблемами в нервных клетках головного мозга.

В 1993 году, за десять лет до появления исследований GWA, было обнаружено, что ген, участвующий в транспорте холестерина, аполипопротеин Е ( АРОЕ ), тесно связан с болезнью Альцгеймера. Один из аллелей АРОЕ , называемый аллелем 4, имеет частоту 40 % у людей с болезнью Альцгеймера по сравнению с 15 % в контрольной группе. Наличие двух копий аллеля 4 увеличивает риск болезни Альцгеймера с 10 до 80 процентов. К счастью, только 1 процент населения имеет две копии аллеля 4. Половина людей с болезнью Альцгеймера не имеют ни одной копии аллеля 4, а это означает, что аллель 4 сам по себе не вызывает болезнь Альцгеймера. Анализ GWA 2013 года болезни Альцгеймера с 17 000 случаев выявил пять других ассоциаций SNP с гораздо меньшим размером эффекта, которые воспроизводились в независимой выборке из 8 000 случаев.

В отношении психологических расстройств сообщалось о более чем сотне исследований GWA. Несмотря на большой размер выборки, самые большие эффекты, обнаруженные в этих первых успешных исследованиях расстройств, проведенных GWA, за заметным исключением болезни Альцгеймера, были намного меньше, чем кто-либо ожидал, и повысили риск только с 1 до 1,2 процента. Это 20-процентное относительное увеличение риска, но абсолютное увеличение составляет всего 0,2 процента. Эффекты такого масштаба наблюдаются, когда частота аллелей для SNP лишь незначительно отличается между случаями и контролем, например, 45% против 40%.

Но если эти крошечные эффекты являются самыми большими эффектами, обнаруженными исследованиями GWA с десятками тысяч случаев, это означает, что большинство эффектов должно быть намного меньше. С 80 000 случаев мы можем обнаружить SNP, которые увеличивают генетический риск развития расстройства на 10 процентов. Но что, если SNP добавляют риск всего на 1%? Вместо 80 000 случаев для обнаружения таких крошечных эффектов потребуются миллионы случаев. В мире достаточно людей, чтобы найти миллионы людей с шизофренией, но найти деньги на такие крупные исследования GWA будет непросто.

Один из способов обойти эту проблему — изучать размерности, а не расстройства. Размеры обеспечивают большую мощность в исследованиях GWA, чем расстройства, потому что каждый человек имеет значение, независимо от того, находится ли он в распределении на низком, среднем или высоком уровне. В противоположность этому, исследования расстройств GWA ищут средние различия в ДНК между двумя группами, случаями, у которых диагностировано расстройство, по сравнению с контрольной группой, у которых этого расстройства нет. Это предполагает, что расстройства реальны, но это предположение противоречит одному из главных открытий генетических исследований — что ненормальное является нормальным, а это означает, что нет качественных нарушений, есть только количественные измерения. Многие различия в ДНК, связанные с тем, что мы называем расстройством, влияют на людей во всем мире. Исследования GWA, основанные на сравнении диагностированных случаев и контролей, теряют много информации, потому что многие так называемые контроли будут близки к случаям. Это затуманивает разницу между случаями и контролем.

Например, SNP, связанные с ожирением, не являются SNP для диагностики ожирения. Они связаны с индексом массы тела (ИМТ) по всему распределению, от худощавых до полных людей, как мы видели для FTO SNP. Другими словами, эти SNP, связанные с ИМТ, делают худого человека немного тяжелее так же, как они делают человека с избыточным весом немного тяжелее. У всех нас есть много аллелей SNP, которые влияют на ИМТ. Избыточный вес зависит от того, сколько у вас этих аллелей. Ожирение не является качественным расстройством; это вопрос более или менее. Именно это имеется в виду, когда говорят, что сложные расстройства являются количественными признаками, даже для тяжелых психологических расстройств, таких как шизофрения, биполярное расстройство и аутизм. По этой причине полигенные оценки будут способствовать тому, чтобы психология отошла от категориальных диагнозов к непрерывным измерениям, оцениваемым с использованием стандартизированных размерных рейтинговых шкал симптомов, что, как мы увидим, является одним из важных следствий революции ДНК.

Еще одно огромное преимущество обучения измерения, а не расстройства, заключается в том, что один и тот же образец можно использовать для изучения многих признаков, в то время как образцы, отобранные для конкретного расстройства, полезны только для изучения этого расстройства. Во многих странах были созданы биобанки с размерами выборки в сотни тысяч человек, которые собрали широкий спектр психологической, а также медицинской информации. Например, UK Biobank, основанный в 2006 году и финансируемый британскими благотворительными организациями и британским правительством, включает полмиллиона добровольцев, которые предоставили ДНК и доступ к своим медицинским записям и выполнили множество мероприятий, включая измерения психологических параметров. Аналогичные проекты осуществляются и в других странах, в том числе в Эстонии, Нидерландах и странах Скандинавии. Недавно Финляндия объявила о создании биобанка, в котором будут собирать ДНК более 1 миллиона человек.

За последние два года произошел всплеск успешных исследований GWA психологических аспектов. Первый прорыв был для маловероятная переменная: годы образования. В развитых странах наследуемость лет обучения составляет 50 процентов. Этой наследственности способствуют многие психологические черты , такие как предыдущие достижения в школе и когнитивные способности, которые коррелируют 0,5 с годами обучения. На разные годы обучения также влияют такие черты личности, как настойчивость и добросовестность, а также психическое здоровье, например отсутствие изнурительной депрессии.

Причина его успеха GWA заключается в том, что в него была включена выборка из более чем миллиона человек, что является крупнейшим исследованием GWA на сегодняшний день. Эта большая выборка позволила выделить крошечные ассоциации SNP, которые окупились за счет идентификации более тысячи значимых ассоциаций по всему геному. Как и для всех других сложных характеристик, величина эффекта для лет обучения невероятно мала — наибольший эффект составил всего 0,03%, а средний размер эффекта лучших SNP — 0,02%, что соответствует всего лишь двум неделям обучения. Однако, как я объясню позже, агрегирование этих SNP может предсказать более 10% дисперсии в годах обучения. Это делает ДНК лучшим предсказателем количества лет обучения ребенка, который у нас есть, даже лучше, чем влияние окружающей среды на социально-экономический статус семьи. Этот успех сигнализирует о начале ДНК-революции в психологии.

Исследования GWA по другим психологическим измерениям также были успешными, поскольку размеры их выборки стали достаточно большими, чтобы выявить множество небольших ассоциаций SNP, ответственных за наследуемость. Что касается интеллекта, исследования GWA имели лишь скромный успех, пока размер выборки не достиг почти 300 000, когда в 2018 году было зарегистрировано более 200 значимых ассоциаций. Предыдущие исследования, включая мое, не имели возможности обнаружить эти небольшие ассоциации.