Astăzi, aproape fiecare nou-născut dintr-un spital din SUA este supus unei înțepături în călcâi imediat după naștere. Testul de sânge depistează tulburări fizice rare, dar grave, cum ar fi anemia celulelor secerătoare și hipertiroidismul, ale căror efecte cele mai grave pot fi atenuate cu un tratament timpuriu.
Ce-ar fi dacă, în plus, o mică mostră din saliva fiecărui bebeluș ar fi trimisă la un laborator, unde – pentru doar câțiva dolari – ADN-ul bebelușului ar fi analizat și ar fi returnată o multitudine de „scoruri de risc”? Acestea nu ar fi diagnostice, ci prognosticuri: Acest copil are un risc ridicat de a dezvolta boli de inimă peste 50 de ani. Acest copil are o probabilitate mai mare decât media de a suferi de depresie sau schizofrenie într-o zi. Acest copil ar putea avea un coeficient de inteligență foarte ridicat – sau unul scăzut.
Robert Plomin, PhD, psiholog și genetician la King’s College din Londra, crede că acest viitor este chiar după colț și îl salută. În lucrări academice și într-o nouă carte, „Blueprint: How DNA Makes Us Who We Are” (Cum ne face ADN-ul ceea ce suntem), el susține că, în viitorul foarte apropiat, vom putea ști, la naștere, câte ceva despre riscul nostru de a dezvolta aproape toate trăsăturile și bolile psihologice și fizice imaginabile – „scorurile noastre de risc poligenic” – și că aceste cunoștințe îi vor ajuta pe cercetători să dezvolte noi tratamente și intervenții și ne vor ajuta pe toți să trăim viețile mai bine, în concordanță cu natura noastră individuală.
„În 10 ani, va fi văzut ca fiind lipsit de etică să nu o facem”, prezice el. „Cunoașterea este putere; prevenit este preîntâmpinat.”
Criticii, între timp, văd această viziune ca fiind atât hiperbolică, cât și îngrozitoare – neplauzibilă din punct de vedere științific, dar și un morman de probleme etice. Psihologul Eric Turkheimer, doctor în psihologie de la Universitatea din Virginia, de exemplu, se opune comparațiilor cu globul de cristal și susține că scorurile de risc poligenic nu ne spun cu adevărat mai mult decât am putea afla deja prin simpla observare a trăsăturilor părinților unei persoane.
Ceea ce este incontestabil, totuși, este că, pe măsură ce costul genotipării ADN-ului a scăzut vertiginos în ultima jumătate de deceniu sau cam așa ceva, cercetarea privind genetica trăsăturilor psihologice a crescut exponențial. Cercetătorii au descoperit mii de variații genetice care contribuie fiecare cu o mică picătură la înclinația noastră genetică către o multitudine de trăsături. Și, indiferent dacă aceste teste ADN ne pot spune multe despre destinul unui nou-născut, ele sunt deja un instrument de cercetare util care oferă noi perspective asupra modului în care genele și mediile interacționează, noi căi de înțelegere a modului în care se dezvoltă bolile psihice (și alte boli) și noi căi de explorare a unor potențiale tratamente.
O istorie a eredității
Calea către scorurile de risc poligenic a fost sinuoasă. Oamenii de știință studiază ereditatea de mai bine de un secol, încă de când Sir Francis Galton a propus utilizarea gemenilor pentru a ajuta la dezlegarea misterului dintre natură și educație. Zeci de ani de studii privind gemenii, adopțiile și alte studii familiale au condus la o singură concluzie generală: „Totul este ereditar”, așa cum a spus Turkheimer în „prima sa lege a geneticii comportamentale.”
Cantitatea de ereditate variază în funcție de trăsătură, dar pentru majoritatea trăsăturilor și tulburărilor psihologice, aceasta este substanțială. Schizofrenia este ereditară în proporție de aproximativ 50 la sută – adică genele reprezintă aproximativ 50 la sută din variația trăsăturii într-o populație. Coeficientul de inteligență este, de asemenea, moștenit în proporție de aproximativ 50 la sută. Autismul este moștenit în proporție de aproximativ 70 la sută. Iar heritabilitatea celor cinci trăsături de personalitate Big Five variază între aproximativ 40 și 60 la sută.
Dar faptul că știți că o trăsătură sau o tulburare este parțial ereditară vă spune doar despre transmiterea la nivelul populației; nu vă spune dacă o anumită persoană o va moșteni. Nicio trăsătură psihologică nu este 100 la sută ereditară – la urma urmei, gemenii identici împărtășesc exact același cod genetic, dar nu sunt aceeași persoană. Iar cunoașterea heritabilității unei trăsături nu vă spune nimic despre genele reale – sau despre mecanismele de mediu – care o influențează. Cercetătorii au putut începe să sondeze aceste întrebări abia în anii 1990 și la începutul anilor 2000, când genotiparea ADN-ului a devenit disponibilă.
În primul rând, o scurtă introducere: genomul uman este alcătuit din aproximativ 3 miliarde de perechi de baze (alcătuite din blocuri chimice de construcție numite A, C, T și G) pe 23 de perechi de cromozomi. Marea majoritate a genomului este identică de la o persoană la alta, dar ceea ce este interesant pentru cercetători sunt diferențele – punctele numite polimorfisme de un singur nucleotid (SNP) unde, de exemplu, o literă care este de obicei un G a fost schimbată cu un T, sau un C a fost schimbat cu un A – care contribuie la diversitatea noastră ca specie.
La începuturile sale, genotiparea ADN-ului era foarte costisitoare. Astfel, cercetătorii din psihologie și din alte domenii au apelat la o strategie aparent promițătoare: În loc să încerce să caute SNP-uri interesante în întregul genom al unei persoane (ceea ce ar costa prea mult), ei au căutat „gene candidate” – gene despre care aveau motive întemeiate să creadă că ar putea fi legate de trăsătura pe care o studiau. Un cercetător interesat de depresie s-ar putea uita la SNP-uri pe una sau două gene, de exemplu, care erau implicate în sistemul serotoninei.
Speranța era că aceste studii vor identifica rapid „gena” pentru depresie, tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție (ADHD), IQ și multe alte trăsături și tulburări.
„Presupunerea era că ar fi interesant să se lucreze pe gene unice”, spune Terrie Moffitt, doctor în psihologie la Universitatea Duke, care a lucrat la studii de gene candidate în anii 1990 și la începutul anilor 2000.
Strategia nu a funcționat. Treptat, pe măsură ce majoritatea studiilor privind genele candidate nu reușeau să găsească nimic interesant (sau nu reușeau să se reproducă), cercetătorii și-au dat seama că problema era că fiecare trăsătură sau tulburare psihologică nu era legată doar de una, două sau o duzină de gene – ci de sute sau chiar mii, fiecare dintre acestea contribuind doar într-o cantitate infimă la ereditatea trăsăturii respective. Pentru a găsi toate aceste SNP-uri, nu puteai să te uiți doar la genele candidate, ci trebuia să scanezi întregul genom. Și, deoarece cantitatea de variație cu care fiecare SNP individual a contribuit la trăsătură era atât de mică, ar trebui să faceți acest lucru în bazine uriașe de subiecți – sute de mii de persoane – pentru a localiza SNP-urile relevante.
„Cam din 2003 până în 2012, toată lumea aștepta aceste GWAS mari”, spune Moffitt.
În cele din urmă, pe măsură ce costul genotipării a început să scadă, aceste studii au devenit posibile, apoi abundente. În ultimii cinci ani sau cam așa ceva, cercetătorii au efectuat tot mai multe și tot mai mari GWAS, identificând mii de SNP-uri legate de personalitate, inteligență, depresie și o mulțime de alte trăsături și tulburări psihologice (și, în afara psihologiei, cu trăsături și boli fizice, cum ar fi obezitatea și bolile de inimă, de asemenea).
Astăzi, genotiparea ADN-ului unei persoane și căutarea a sute de mii de SNP-uri costă mai puțin de 100 de dolari, iar milioane de oameni au trimis tampoane de salivă la companii comerciale precum 23andMe pentru a face teste genetice personale. În cadrul uneia dintre cele mai mari GWAS de până acum, cercetătorii au examinat genomurile a peste 1,1 milioane de persoane – inclusiv ale clienților 23andMe, precum și ale persoanelor dintr-o altă bază de date ADN uriașă, UK Biobank – pentru a căuta genele legate de nivelul de educație. Cu acest bazin uriaș, ei au identificat 1.271 de SNP-uri legate de numărul de ani petrecuți la școală. Fiecare SNP a contribuit cu o cantitate minusculă pe cont propriu, dar, atunci când au fost adăugate împreună, au explicat 13 la sută din variația în ceea ce privește nivelul de educație din eșantion (Nature Genetics, Vol. 50, nr. 8, 2018). Tot anul trecut, o meta-analiză a GWAS privind depresia, cu aproape 150.000 de persoane cu depresie și 350.000 de controale, a descoperit 44 de gene asociate cu tulburarea depresivă majoră (Nature Genetics, Vol. 50, Nr. 5, 2018). Iar un studiu cu 135.000 de persoane a găsit 35 de gene asociate cu consumul de canabis de-a lungul vieții (Nature Neuroscience, Vol. 21, Nr. 9, 2018). Acestea sunt doar un mic eșantion din numărul înfloritor de GWAS.
Corele de risc poligenic, prin urmare, sunt o modalitate de a lua informațiile din GWAS și de a le aplica la un individ. „Poligenic” înseamnă „multe gene”, și asta este ceea ce includ aceste scoruri de risc. Odată ce ați genotipat ADN-ul unei persoane, puteți căuta prin el SNP-uri care – prin intermediul unor GWAS mari – au fost asociate cu o anumită trăsătură. Apoi, pur și simplu adunați numărul acestor SNP-uri din ADN, ponderându-le în mod corespunzător, deoarece unele SNP-uri sunt mai puternic asociate cu o trăsătură decât altele. Numărul rezultat este scorul poligenic al persoanei pentru acea trăsătură. De obicei, acesta este exprimat ca o percentila – de exemplu, această persoană se află în percentila 70 a riscului genetic de a dezvolta schizofrenie, de exemplu, sau în percentila 90 pentru performanțe academice.
Un câmp minat etic
Deci, cât de mult contează aceste scoruri și ce ne spun ele? Răspunsul depinde de persoana pe care o întrebați. Turkheimer, scepticul, nu este impresionat. În momentul de față, subliniază el, cea mai mare GWAS – cea privind nivelul de educație – poate explica 13 la sută din variația populației în această trăsătură. Alte GWAS privind trăsăturile și tulburările psihologice explică mai puțin – de exemplu, aproximativ 7 la sută din variația în cazul schizofreniei și 3 la sută în cazul depresiei. În timp ce acest lucru este semnificativ pentru o singură variabilă, Turkheimer subliniază că este mult mai puțin decât ereditatea reală a acestor trăsături, despre care știam deja din studiile de gemeni și de adopție că este ridicată.
„Dacă este ceva, ceea ce am găsit este mai mic decât ne-am fi așteptat în, să zicem, 1990 ,” spune el. „Ele nu prezic foarte bine.”
Plomin, pe de altă parte, care se autointitulează un „animator” al scorurilor poligenice, are o viziune expansivă. El crede că, pe măsură ce GWAS continuă să se extindă și cercetătorii își rafinează tehnicile de calculare a scorurilor de risc, puterea lor de predicție va continua să se îmbunătățească, până la limitele ereditabilității însăși.
Este un dezacord tehnic, dar dezbaterea mai amplă este, de asemenea, filosofică și etică.
Plomin crede că aceste scoruri vor fi de neprețuit pentru părinții care caută îndrumare în creșterea copiilor lor, precum și pentru persoanele care caută o perspectivă asupra propriilor puncte forte și puncte slabe. Părinții care au un copil cu risc ridicat de dislexie, de exemplu – o tulburare care de multe ori nu este descoperită până când copiii au deja probleme la școală – ar putea, în schimb, să le ofere ajutor timpuriu la citire și să prevină cele mai grave consecințe. Persoanele care știu că au un risc ridicat de a avea tulburări legate de consumul de alcool sau de alte substanțe ar putea avea mai multă grijă să evite alcoolul și drogurile din timp.
Dar Turkheimer și alții sunt îngrijorați de un final periculos al acestor previziuni. Luați exemplul dislexiei, de exemplu. Pentru fiecare copil identificat corect ca fiind dislexic prin intermediul ADN-ului său, alți câțiva copii ar putea fi identificați greșit – la urma urmei, scorurile de risc poligenic indică doar riscul, nu sunt diagnostice. Care sunt consecințele identificării copiilor ca fiind „cu risc ridicat” pentru tulburări pe care nu le dezvoltă niciodată? Și, într-un exemplu mai extrem, ce s-ar întâmpla dacă, așa cum au sugerat unii, scorurile de risc poligenic pentru inteligență ar deveni parte a criteriilor utilizate pentru a orienta copiii pe diferite căi educaționale – facultate sau școală profesională? „Sugestia de a repartiza copiii în școli pe baza scorurilor de risc poligenic este exact la fel ca și cum i-am repartiza în școli pe baza scorurilor IQ ale părinților lor, doar că nu la fel de bine, deoarece predicțiile nu sunt la fel de bune. Pentru mine, acesta este un rezultat în mod transparent teribil”, spune Turkheimer.
Mai pe larg, concentrarea pe ceea ce ne poate spune genetica despre diferențele individuale joacă într-o viziune a lumii care neglijează în mod periculos importanța mediului, spune Jonathan Kaplan, doctor în filozofie a științei de la Universitatea de Stat din Oregon, care studiază etica cercetării în domeniul geneticii comportamentale. De exemplu, concentrarea asupra a ceea ce ne spun GWAS despre IQ și nivelul de educație al unui individ poate neglija importanța de a frecventa o școală sigură, funcțională și bine finanțată.
„Aceasta este îngrijorarea. Nu că ar fi ceva în neregulă cu cercetarea, dar aceasta tinde să înlăture alte explicații în moduri care sunt profund problematice”, spune el.
Implicații pentru cercetare
Lăsând la o parte aceste implicații sociale profunde și importante, majoritatea cercetătorilor sunt de acord că GWAS și scorurile de risc poligenic sunt instrumente de cercetare din ce în ce mai utile.
În primul rând, pentru cercetarea medicală, localizarea a mii de gene noi legate de sănătatea mintală și de alte tulburări ar putea oferi oamenilor de știință noi căi de căutare a unor medicamente noi și a altor tratamente. Desigur, aceasta a fost cândva speranța din spatele studiilor privind genele candidate – că, prin găsirea uneia sau a două gene responsabile de o tulburare și analizarea sistemelor în care sunt implicate acele gene, vom afla mai multe despre cum să tratăm tulburarea respectivă. Faptul că majoritatea tulburărilor de sănătate mintală s-au dovedit a fi influențate de multe gene a complicat semnificativ această imagine, dar nu a șters-o.
„Ne ajută să înțelegem biologia din spatele acestor tulburări”, spune Gerome Breen, doctor în genetică psihiatrică la King’s College London. „Studiile recente ne ajută să ne lărgim gândirea și abordarea, în cazul depresiei, de exemplu, și să ne gândim la procese biologice diferite de cele pe care le aveam înainte. Ne-ar putea îndepărta de abordarea dominată de serotonină.”
De asemenea, ar putea influența modul în care psihologii și alții conceptualizează și clasifică bolile mintale. GWAS recente, de exemplu, au arătat că există o suprapunere semnificativă a genelor implicate în multe tulburări mintale distincte, inclusiv schizofrenia, tulburarea bipolară, ADHD și depresia (Science, Vol. 360, Nr. 6395, 2018). Mai multe rezultate ca acestea ar putea determina psihologii, psihiatrii și alți cercetători să regândească distincțiile de diagnosticare între aceste tulburări.
În cele din urmă, scorurile de risc poligenic ar putea ajuta cercetătorii care doresc să aducă medicina personalizată în tratamentul sănătății mintale – ajutând la adaptarea tratamentului în funcție de individ. De exemplu, Breen este interesat de modul în care scorurile de risc poligenic ar putea ajuta la prezicerea răspunsului pacienților cu schizofrenie la tratament. Într-un studiu, el a găsit dovezi că, în rândul pacienților cu schizofrenie care se confruntă cu primul episod de psihoză, cei cu scoruri de risc poligenic mai mari pentru această tulburare aveau mai multe șanse de a avea simptome depresive și o funcționare globală mai scăzută înainte de tratament; dar, de asemenea, aceștia au avut tendința de a prezenta o îmbunătățire mai mare a simptomelor după tratament, în comparație cu pacienții cu scoruri de risc poligenic mai mici (Translational Psychiatry, Vol. 8, nr. 1, 2018).
Steven Hollon, PhD, psiholog la Universitatea Vanderbilt din Tennessee, care a petrecut decenii studiind tratamentul depresiei, este entuziasmat de aceste posibilități. Nu are o pregătire în domeniul geneticii, dar face echipă cu Breen și cu psihologul Thalia Eley, PhD, de la King’s College London, pentru a concepe un studiu care va analiza modul în care scorurile de risc poligenic ar putea prezice răspunsurile pacienților cu depresie la un tratament comportamental față de medicamente. Cercetările anterioare, spune el, au arătat că unii pacienți se descurcă mai bine cu tratamentul comportamental, iar alții cu medicamente, dar, în prezent, există puține modalități bune de a prezice ce pacienți se vor încadra în ce categorie. Propunerea lor de grant nu este încă finanțată, dar Hollon are mari speranțe pentru metoda de cercetare.
„Acum 20 de ani, nu ne-am fi putut imagina acest lucru”, spune el.
Într-o altă linie de cercetare, scorurile de risc poligenic au atras, de asemenea – poate în mod contraintuitiv – atenția psihologilor și a altor oameni de știință socială care doresc să înțeleagă mai mult despre modul în care suntem modelați de mediile noastre, precum și de genele noastre.
Pe parcursul a zeci de ani, principala modalitate de a efectua astfel de cercetări a fost prin studii de gemeni și de adopție. Dacă doreați să știți cum influențează părinții un anumit rezultat la copii, de exemplu, ați putea căuta gemeni identici crescuți în familii diferite și să vedeți cum diferă în privința acelui rezultat, sau ați putea compara gemeni identici cu gemeni fraternali. Este o metodă eficientă, dar cu un număr limitat de participanți.
Scorurile de risc poligenic, în teorie, înseamnă că ați putea efectua studii similare în populația generală, folosind scorurile de risc ca o covariantă pentru a controla genetica.
De exemplu, într-un studiu, Moffitt, colegul și soțul ei, Avshalom Caspi, PhD, și post-doctorandul Jasmin Wertz, PhD, combină scorurile de risc poligenic pentru nivelul de educație cu studii de cohortă de lungă durată în Noua Zeelandă și Regatul Unit pentru a analiza modul în care educația parentală afectează riscul de comportament antisocial al copiilor pe parcursul vieții. (Mulți cercetători sunt interesați să folosească aceste scoruri privind nivelul de educație pentru a studia alte domenii, deoarece GWAS privind nivelul de educație este cel mai mare de până acum și, prin urmare, are cea mai bună putere de predicție.
Și pentru că nivelul de educație este legat de atât de multe trăsături, poate fi folosit ca un proxy pentru a studia mulți factori care sunt legați statistic de nivelul de educație, inclusiv comportamentul infracțional, longevitatea și multe altele.)
„Luăm ADN-ul mamei și calculăm scorul genetic privind nivelul de educație”, explică Moffitt. „Apoi ne uităm la măsurile a ceea ce face ea – facem vizite la domiciliu și intervievăm părinții despre cât de des citesc cărți, chestii de genul acesta.” Apoi se uită la ADN-ul copiilor și la rezultatele acestora, cum ar fi dacă au cazier judiciar. „Geneticienii comportamentali ar spune, sigur, copiii inteligenți se descurcă bine pentru că se nasc din părinți inteligenți. Dar ceea ce reușim noi să facem, controlând scorurile de risc poligenic, este să spunem că cititul cărților contează, lecțiile de muzică contează – în afară de genetică”, spune Moffitt.
Studii ca acesta arată amploarea pe care o au scorurile de risc poligenic ca instrument de cercetare. Pentru scepticii precum Turkheimer, în asta constă importanța lor. „Există tot felul de științe sociale interesante pe care le poți face atunci când ai aceste estimări genetice”, spune el. Pentru campioni precum Plomin, între timp, acestea sunt încă o dovadă că toți psihologii – chiar și cei care nu s-au gândit niciodată să integreze genetica în munca lor – ar trebui să acorde atenție acestui domeniu.
„Toți psihologii ar trebui să profite de oportunitatea de a încorpora ADN-ul în cercetarea lor”, spune Plomin. „Cât costă, 100 de dolari? fMRI costă poate 500 de dolari pe oră. Orice eșantion pe care un psiholog îl studiază, dacă nu colectezi ADN, îți faci un adevărat deserviciu.”