Почему одни дети испытывают проблемы в школе, в то время как другим все дается легко, и что с этим делать, – вопросы, найти ответы на которые ставят главной целью многие направления науки. Предыдущие исследования показали, что генетика играет важную роль в различиях между людьми. Окружающая среда, конечно, тоже имеет значение. Из исследований, занимающимися сравнением генетического сходства близнецов, мы знаем, что 60% индивидуальных различий в школьной успеваемости объясняется генетикой, в то время как только 40% обусловлено окружающей средой. Тем не менее, эти исследования не говорят ничего о генетическом риске индивидуума и его способности к адаптации.

В нашем исследовании, опубликованном в журнале Молекулярная Психиатрия (Molecular Psychiatry), мы доказали, что почти 10% индивидуальных различий по результатам экзаменов в 16-летнем возрасте может быть объяснено с помощью метода полигенного подсчета ДНК. Это переломный момент для науки прогнозирования, поскольку из всех существующих на данный момент это самая сильная предварительная оценка поведенческих черт, использующая только ДНК. Для сравнения, предыдущий полигенный подсчет объяснял только 3% различий на уровне школьной успеваемости и только 2% на интеллектуальном уровне.

Полигенный подсчет

В нашем проекте приняли участие близнецы из Великобритании, представители Исследования раннего развития близнецов (TEDS). В него вошли почти 6,000 человек, не состоящих в родстве (включая только одного из близнецов), чьи ДНК были проанализированы.

Для создания полигенного индекса мы исследовали геном каждого человека на тысячи генетических вариантов, которые до этого были связаны с академическими качествами. Мы сложили их для получения индивидуальной оценки для каждого участника, так называемый индекс полигенного риска.Термин «полигенный» служит для обозначения «множества различных генов», поскольку подсчет часто включает тысячи генетических вариантов. В нашем исследовании полигенный подсчет включал свыше 20,000 вариантов. Более высокий балл при подсчете означал, что человек является носителем большего числа вариантов, связанных с образованием, а более низкий – меньшего.

Затем мы использовали полигенный подсчет для прогнозирования других показателей близнецов, таких как, например, оценки за экзамен GCSE, проводимый по окончании средней школы в Великобритании, в 16-летнем возрасте. Мы обнаружили, что индивидуальные генетические подсчеты могут объяснить 9% индивидуальных различий в результатах этого экзамена.

Очевидно, что 10% это далеко не 100%, но это намного лучше чем то, как мы обычно предсказываем поведение. Например, гендер может объяснить только 1% различий между девочками и мальчиками по результатам экзамена по математике, а настойчивость в достижении результата («grit») прогнозирует около 5% индивидуальных различий в школьной успеваемости.

Это значит, что люди, имеющие высокий балл при полигенном подсчете (верхние 15%) скорее получат оценку 4 или 5, в то время как люди с низким баллом (нижние 15%) – 3 или 4. Стоит отметить, что люди из группы с низким баллом при полигенном подсчете получили в целом на балл ниже, чем люди с высоким. Что еще более интересно: 65% людей с высоким баллом решили сдавать экзамен продвинутого уровня, в то время как только 35% людей из группы с низким баллом решили поступить таким же образом.

Практическое применение в сфере образования

Знание того, как генетика влияет на школьную успеваемость, помогает нам лучше понять различия в успеваемости школьников и показывает, что эти различия обусловлены не только такими средовыми влияниями, как школа или профессионализм учителя.

В будущем полигенные подсчеты могут быть использованы для прогнозирования сильных и слабых сторон в сфере образования. Например, он обратит внимание к тому, что у ребенка могут быть проблемы при обучении на ранних стадиях, что позволит обеспечить ему специализированную поддержку и принять другие оперативные меры, чтобы ребенок в дальнейшем максимально раскрыл свой потенциал. Индивидуальная поддержка такого рода может предотвратить трудности, связанные с развитием.

Для этого важно проводить больше исследований, направленных на изучение того, насколько скоро и успешно мы сможем прогнозировать такие индивидуальные способности к обучению, как способность к чтению и математике. Это помогло бы нам оценить возможность развития индивидуальных проблем у ребенка, имеющих генетический риск. Поскольку молекулярная генетика быстро развивается, будем надеяться, что в дальнейшем мы сможем создавать более точные более эффективные полигенные подсчеты для объяснения и прогнозирования индивидуальных различий в школьной успеваемости.

Тем не менее, прежде чем мы сможем использовать полигенные подсчеты для прогнозирования, необходимо наладить диалог между исследователями и политическими деятелями для того, чтобы начать думать, как наиболее оптимально использовать генетические открытия на благо всех детей.

Автор: Эмили Смит-Вулли