В школьных учебниках гены часто представлены горошинами Менделя: один ген, два варианта, жёлтый или зелёный. Но почти всё, что нас интересует в нейронауке (рост, настроение, способности к чтению, интеллект), определяется множеством генов. Такие признаки называют полигенными.
Метод: ассоциация по всему геному
С середины 2000-х учёные стали применять полногеномный поиск ассоциаций (GWAS). Берут тысячи и сотни тысяч людей, у каждого измеряют признак и определяют сотни тысяч генетических вариантов, чаще всего однонуклеотидных замен. Затем для каждого варианта проверяют, чаще ли встречается один из вариантов у людей с высоким значением признака. Метод не использует гипотез о конкретных генах. В обзоре Питера Вишера и коллег (2017), подводившем итоги десяти лет, отмечалось, что в таких исследованиях найдены тысячи связей для сотен признаков.
Рост как образец
Наследуемость роста около восьмидесяти процентов, но ни один ген не отвечает за него сильно. Исследование, включавшее более 250 тысяч человек, выявило около семисот вариантов, связанных с ростом. Вместе они объясняют лишь двадцать процентов различий; остальное приходится на множество вариантов с настолько слабым эффектом, что отдельно выделить их не удаётся. Поэтому такие признаки называют «бесконечно малыми» по эффекту.
А интеллект и образование
В 2018 году группа Джеймса Ли проанализировала данные около 1,1 миллиона человек и нашла многие сотни вариантов, связанных с продолжительностью образования. На их основе строят «полигенный индекс», сумму вариантов, взвешенных по эффекту. Он объясняет около десяти процентов различий в образовании. Для интеллекта крупное исследование Яннис Савидж и коллег (2018), включавшее порядка 270 тысяч людей, выявило около двухсот локусов; индекс объясняет около пяти процентов различий в тестовых результатах.
Ограничения
Первое: индексы работают лучше у людей европейского происхождения, потому что исследования на них основаны; в других популяциях они предсказывают хуже. Второе: часть связи объясняется не прямым влиянием генов, а средой семьи. Если сравнивать братьев и сестёр, эффект индекса на образование уменьшается почти вдвое. Гены родителей влияют на то, в какой среде растёт ребёнок. Третье: индекс — вероятность, а не диагноз. Люди с одинаковым индексом сильно различаются по результатам.
Вывод осторожнее лозунгов: гены вносят вклад, который можно измерить, но он распределён по огромному числу вариантов, и предсказывать по нему судьбу человека бессмысленно.