Korelasyonun nedensellik anlamına gelmediği fikri, epidemiyolojik araştırmalarda temel bir uyarıdır. Klasik bir örnek, dondurma satışları ile boğulma olayları arasında varsayımsal bir bağlantı içerir – artan dondurma tüketiminin daha fazla insanın boğulmasına neden olması yerine, üçüncü bir değişken olan yaz havasının dondurma ve yüzme iştahını ve dolayısıyla fırsatları artırması olasıdır. boğmak için.
Peki ya genleri içeren korelasyonlar? Araştırmacılar, belirli bir özelliğin veya hastalığın gerçekten genetik olarak bağlantılı olduğundan ve başka bir şeyden kaynaklanmadığından nasıl emin olabilir?
Bizler, insan varyasyonunu etkileyen genetik ve genetik olmayan faktörleri inceleyen istatistiksel genetikçileriz . Yakın zamanda yayınlanan araştırmamızda , birçok çalışmada bulunan özellikler arasındaki genetik bağlantıların genler tarafından hiç bağlanmayabileceğini bulduk. Bunun yerine, birçoğu insanların nasıl çiftleştiğinin bir sonucudur.
Genom çapında ilişkilendirme çalışmaları, genleri özelliklerle ilişkilendirmeye çalışır
Ebeveynlerinizden miras aldığınız genler, nadir bir istisna dışında, hayatınız boyunca değişmeden kaldığından, sahip olduğunuz belirli özellikler ile genetiğiniz arasında nedensel bir ilişki olduğunu varsaymak mantıklıdır.
Bu mantık, genom çapında ilişkilendirme çalışmalarının veya GWAS’ın temelidir . Bu çalışmalar, ilgilenilen bir özellikle ilişkili olabilecek genomdaki pozisyonları belirlemek için birçok insandan DNA toplar. Örneğin, BRCA1 ve BRCA2 genlerinin belirli formlarına sahipseniz, belirli kanser türleri için artmış bir riskiniz olabilir.
Benzer şekilde, bir kişinin şizofreni olup olmamasında rol oynayan gen varyantları olabilir. Umut, moleküler düzeyde varyasyonu bireysel farklılıklara bağlayan karmaşık mekanizmalar hakkında bir şeyler öğrenmektir. Bilim adamları, farklı özelliklerin genetik temellerini daha net bir şekilde anlayarak, ilgili hastalıklar için risk faktörlerini daha iyi belirleyebileceklerdir.
GWAS çalışmaları, bireysel özellikler arasındaki genetik ilişkileri bulmaya çalışır.
Araştırmacılar bugüne kadar sayısız hastalık ve hastalıkla ilgili özelliklerle ilişkili genetik varyantları tanımlayan binlerce GWAS çalıştırdı. Çoğu durumda, araştırmacılar birden fazla özelliği etkileyen genetik varyantları tanımlamışlardır. Aynı genlerin görünüşte ilgisiz birkaç özelliği etkilediğinin düşünüldüğü bu biyolojik örtüşme biçimi, pleiotropi olarak bilinir . Örneğin, PAH geninin belirli varyantları, cilt pigmentasyonunu değiştirmek ve nöbetlere neden olmak dahil olmak üzere birkaç farklı etkiye sahip olabilir .
Bilim adamlarının pleiotropiyi değerlendirmelerinin bir yolu, genetik korelasyon analizidir . Burada genetikçiler, belirli bir özellikle ilişkili genlerin diğer özelliklerle veya hastalıklarla ilişkili olup olmadığını, büyük genetik veri örneklerini istatistiksel olarak analiz ederek araştırır. Son on yılda genetik korelasyon analizi, dahiliye , sosyal bilimler ve psikiyatri gibi çok çeşitli alanlarda potansiyel pleiotropiyi değerlendirmek için birincil yöntem haline geldi .
Bilim adamları, bu özelliklerin potansiyel ortak nedenlerini bulmak için genetik korelasyon analizlerinden elde edilen bulguları kullanır. Örneğin, bipolar bozukluklarla ilişkili genler aynı zamanda anksiyete bozukluklarını da öngörüyorsa, belki de iki durum kısmen aynı nöral devrelerden bazılarını içerebilir veya benzer tedavilere yanıt verebilir.
Çeşitli çiftleşme ve genetik korelasyon
Bununla birlikte, bir genin iki veya daha fazla özellikle ilişkili olması, bunlara mutlaka neden olduğu anlamına gelmez.
Araştırmacıların genetik korelasyonları değerlendirmek için yaygın olarak kullandıkları neredeyse tüm istatistiksel yöntemler , çiftleşmenin rastgele olduğunu varsayar . Yani, potansiyel çiftleşme ortaklarının, kiminle çocuk sahibi olacaklarına bir zar atışına göre karar verdiklerini varsayarlar. Gerçekte, kimin kiminle çiftleşeceğini muhtemelen birçok faktör etkiler. Bunun en basit örneği coğrafyadır – dünyanın farklı yerlerinde yaşayan insanların bir araya gelme olasılığı, yakınlarda yaşayan insanlara göre daha düşüktür.
Rastgele çiftleşme varsayımının genetik korelasyon analizlerinin doğruluğunu ne kadar etkilediğini öğrenmek istedik. Özellikle, sınıflandırıcı çiftleşmenin potansiyel kafa karıştırıcı etkilerine veya insanların kendileriyle benzer özellikleri paylaşanlarla nasıl çiftleşme eğiliminde olduklarına odaklandık. Çeşitli çiftleşme, boy , eğitim ve psikiyatrik durumlar dahil olmak üzere çok çeşitli özellikler, ilgi alanları, ölçüler ve sosyal faktörlerde görülen, geniş çapta belgelenmiş bir olgudur .
İnsanlar rastgele çiftleşmezler – daha ziyade insanlar belirli özelliklere yönelme eğilimindedir.
Çalışmamızda , bir özelliği olan (örneğin, uzun boylu olmak) insanların tamamen farklı bir özelliği olan (örneğin zengin olmak) insanlarla çiftleşme eğiliminde olduğu, özellikler arası sınıflandırıcı çiftleşmeyi inceledik. Birleşik Krallık ve Danimarka’daki 413.980 eş çifti veri tabanımızdan, birçok özellik için özellikler arası sınıflandırıcı çiftleşmeye dair kanıtlar bulduk – örneğin, bir kişinin resmi okulda geçirdiği süre, yalnızca eşinin eğitim başarısıyla değil, aynı zamanda birçok özelliğiyle de ilişkiliydi. boy uzunluğu, sigara içme davranışları ve farklı hastalıklara yakalanma riski gibi diğer özellikler.
Eşler arasındaki benzerlikleri dikkate almanın, hangi özelliklerin genetik olarak bağlantılı kabul edileceğini güçlü bir şekilde tahmin edebileceğini bulduk. Başka bir deyişle, sadece bir eş çiftinin paylaştığı ortak özelliklere dayanarak, bu özellikler arasındaki varsayılan genetik bağlantıların yaklaşık %75’ini belirleyebildik ve bunların hepsini herhangi bir DNA örneği almadan gerçekleştirebildik.
Genetik korelasyon nedensellik anlamına gelmez
Çapraz özellik tasnif çiftleşme genomu şekillendirir. Bir kalıtsal özelliğe sahip insanlar, başka bir kalıtsal özelliğe sahip insanlarla çiftleşme eğilimindeyse, bu iki farklı özellik, sonraki nesillerde genetik olarak birbiriyle ilişkili hale gelecektir. Bu, bu özelliklerin gerçekten genetik olarak birbirine bağlı olup olmadığına bakılmaksızın gerçekleşecektir.
Çapraz özellik sınıflandırıcı çiftleşme, bir ebeveynden miras aldığınız genlerin diğerinden miras aldığınız genlerle ilişkili olacağı anlamına gelir. İnsanların nasıl çiftleştiği rastgele değil, genetik korelasyon analizlerinin arkasındaki temel varsayımı ihlal ediyor. Bu, genler tarafından gerçekten birbirine bağlı olmayan özellikler arasındaki genetik ilişkiyi şişirir.
Son çalışmalar bulgularımızı doğrulamaktadır. Bu yılın başlarında araştırmacılar , kardeşlerin özellikleri ve genleri arasındaki ilişkiyi inceleyen bir yöntem kullanarak genetik korelasyonları hesapladılar . Çapraz özellik tasnifli çiftleşmeden etkilenen özellikler arasındaki genetik bağlar önemli ölçüde zayıflamıştır.
Ancak, özellikler arası sınıflandırıcı çiftleşmeyi hesaba katmadan, hastalığa neden olan biyolojik yolları incelemek için genetik korelasyon tahminlerini kullanmak yanıltıcı olabilir. Yalnızca bir özelliği etkileyen genler, birden çok farklı koşulu etkiliyor gibi görünecektir. Örneğin, bir hastalık riskini değerlendirmek için tasarlanmış bir genetik test, birbiriyle ilgisiz çok sayıda koşul için savunmasızlığı yanlış bir şekilde saptayabilir.
Genetik ve moleküler düzeyde bireyler arasındaki varyasyonu ölçebilme yeteneği gerçekten modern bilimin bir başarısıdır. Bununla birlikte, genetik epidemiyoloji, diğer deneysel olmayan araştırma biçimlerinin karşılaştığı aynı uyarılara ve zorluklara tabi olan, hala gözlemsel bir girişimdir. Bulgularımız, tüm genetik epidemiyoloji araştırmalarını göz ardı etmese de, genetik çalışmaların gerçekte neyi ölçtüğünü anlamak, araştırma bulgularını hastalıkları tedavi etmek ve değerlendirmek için yeni yollara dönüştürmek için çok önemli olacaktır.