Двайныя даследаванні і "Спадчына паўнаты"

"У пакой лілася тое, што ўяўляла сабой бясконцы паток аднолькавых васьмігадовых блізнят-мужчын. Двайняты за блізнятамі ... іх твары, іх паўторны твар, бо паміж імі быў толькі адзін ... (с. 172) "... ... як опарышы, якія яны зграіліся ..." (с. 178) пісаў Олдас Хакслі ў Дзівосны новы свет . (1932) Вось такі "прынцып масавай вытворчасці, нарэшце, ужыты да біялогіі:" (с.9) стварэнне мільёнаў аднаяйцевых блізнят (і "не тых, хто бавіць дзяцей і троек, як у старыя жывародныя дні") (с. 8), а "дзівоснага паляпшэння прыроды" (с. 8), якое павінна было стварыць сацыяльная стабільнасць.

Выявы Дзівосны новы свет палохаюць і адштурхваюць, але двайняты захаплялі людзей на працягу ўсёй гісторыі. Ёсць знакавыя двайняты рымскай міфалогіі, Ромул і Рэм, якіх смактала ваўчыца, і Ромул заснаваў Старажытны Рым. А ў Кнізе Быцця былі прыкметна розныя браты-двайняты Якаў і Ісаў: Ісаў, "першы выйшаў увесь чырвоны, увесь, як касматая вопратка". (Быццё 25:25) "Вось, Ісаў, брат мой, валасаты чалавек, а я чалавек гладкі". (Быц 27:11) (Для камічнага апісання гэтага ўрыўка з Быцця слухайце пропаведзь, Вазьмі лаву, Алан Бенэт, з За межамі: https://www.youtube.com/watch?v=UOsYN---eGk.) І ў Шэкспіра Дванаццатая ноч , двайняты Віёла і Себасцьян вельмі падобныя адзін на аднаго, іх апісваюць як "адзін твар, адзін голас, адну звычку і два чалавекі. Натуральная перспектыва, гэта значыць і не", кажа герцаг. І Антоніа дадае: "Як вы зрабілі падзел на сябе? Яблычная шчыліна на дваіх не больш за двайнят, чым гэтыя дзве істоты". (Акт V, сцэна 1)

Нягледзячы на ​​тое, што Віёлу і Себасцьяна было цяжка адрозніць адзін ад аднаго, яны, як самцы, так і самкі, з'яўляюцца двайнятамі і з'яўляюцца двайнятамі, якія ўзнікаюць ва ўнутрычэраўным перыядзе ад адначасовага апладнення дзвюх яйкаклетак двума народкамі. Яны падзяляюць, як і іншыя браты і сёстры ў сям'і, толькі 50% сваёй ДНК. Аднояйныя або моназіготныя двайняты (MZ) узнікаюць у выніку дзялення аднаго эмбрыёна і дзеляць, па сутнасці, 100% сваёй ДНК, і таму яны заўсёды аднаго полу. Дыягнастычнае вызначэнне для ўстанаўлення зігознасці з'яўляецца першым этапам ацэнкі двайнят і звычайна праводзіцца шляхам вывучэння колеру валасоў, вачэй, формы вушэй, рота, зубоў і іншых фізічных прыкмет, уключаючы адбіткі пальцаў, а таксама складаных даследаванняў антыгенаў групы крыві. . (Бер'ёсон, Acta Paediatrica Scandinavica , 1976)

Прапанова выкарыстоўваць двайнят у даследаваннях звычайна прыпісваюць сэру Фрэнсісу Гальтану, стрыечнаму брату Чарльза Дарвіна, у канцы 19 стагоддзя. Гэлтан выдаў дзве кнігі, у тым ліку Гісторыя двайнят і быў зацікаўлены ў правядзенні адрозненняў "паміж наступствамі тэндэнцый, атрыманых пры нараджэнні, і эфектамі, якія навязваюцца асаблівымі абставінамі жыцця", гэта значыць паміж прыродай і выхаваннем. (як цытуецца ў Гедзе, Двайняты ў гісторыі і навуцы , 1961, с. 24-25). Гальтон, аднак, не параўноўваў брацкіх і ідэнтычных блізнят, таму "яго нельга лічыць вынаходнікам метаду двайнят". (Teo і Ball, Гісторыя гуманітарных навук , 2009)

Іншыя даследчыкі рушылі ўслед, але ёсць цёмны бок даследаванняў двайнят у пачатку і ў сярэдзіне 20-га стагоддзя, пра што сведчыць праца фон Вершуэра, які быў настаўнікам Іосіфа Менгеле, вядомага яго даследаваннямі-двайнятамі ў Асвенцыме падчас свету Другая вайна. Відавочна, што фон Вершуер, які быў паважаным вучоным, быў нацысцкім і жорсткім антысемітам, які выкарыстоўваў даследаванні двайнят для прасоўвання сваёй дыскрымінацыйнай расавай палітыкі. (Мюлер-Хіл, Гісторыя і філасофія навук аб жыцці , 1999 г.) Як паведамляецца, Менгеле адпраўляў узоры вачэй і крыві ад 200 двайнят, на якіх ён праводзіў неэтычныя даследаванні чалавека, для аналізу фон Вершуэра. Толькі 10% з гэтых двайнят выжылі на чалавечых эксперыментах Менгеле. (Мюлер-Хіл, 1999). Абмеркаванне вычварэнства навукі фон Вершуерам і Менгеле і важнасць абавязацельства "ставіць лепшыя інтарэсы пацыента вышэй за ўрача" гл. Колер, Часопіс клінічных даследаванняў , 2006, які падкрэслівае, што існуюць чатыры "асноўныя каштоўнасці медыцынскага гуманізму: каштоўнасць або святасць кожнага чалавечага жыцця; павага чалавечай годнасці, святкаванне чалавечай разнастайнасці і спагадлівая ацэнка складанасці чалавечага стану". (Coller, 2006) А абмеркаванне недахопаў і "рэвізіянісцкай гісторыі" даследаванняў двайнят, знойдзеных у некаторых падручніках, см. Teo and Ball, 2009.

Аднак даследчыкі пачатку 20-га стагоддзя, у тым ліку фон Вершуер, пачалі разглядаць ролю генетыкі ў галіне атлусцення. Доктар Джордж А. Брэй, у сваёй навуковай кнізе, Бітва на выпукласці (2007), даследаваў гісторыю даследаванняў атлусцення і перадрукаваў арыгінальныя артыкулы Дэвенпорта (стар. 474 і далей) (1923), а таксама фон Вершуэра (стар. 492 і далей) (1927) Дэвенпорта, які выкарыстаў суадносіны ведаючы як індэкс масы цела (ІМТ), першым вывучыў узаемасувязь генетыкі і навакольнага асяроддзя пры атлусценні і спытаў: "Наколькі гэтая розніца ў складанасці паміж стройнымі і мясістымі людзьмі залежыць ад канстытуцыйных фактараў?" (стар. 474) Менавіта ад доктара Брэя (які пазычыў яго ў настаўніка Эдвіна Б. Эствуда) (стар. 148) я ўзяў свой тытул Спадчына паўнаты .

Затым былі праведзены буйныя даследаванні двайнят, у тым ліку шведскі даследчык Берёсан (1976), які прааналізаваў важнасць спадчыннасці і навакольнага асяроддзя, параўноўваючы ўнутрыпарныя адрозненні двайнят MZ і DZ, і выявы двайнят якіх тут. Акрамя таго, канадскі следчы Клод Бушар і яго калегі распрацавалі сваё так званае доўгатэрміновае "Даследаванне перакармлівання Квебека", у якім яны вывучылі 12 пар ідэнтычных двайнят мужчынскага полу нармальнай вагі, якія знаходзіліся ў стацыянарных умовах на працягу 120 дзён і карміліся. 1000 дадатковых калорый кожны дзень на працягу шасці дзён у тыдзень на працягу 84 з гэтых дзён. (Бушар і інш., Часопіс медыцыны Новай Англіі , 1990; Рэддэн і Элісан, Агляды атлусцення , 2004; Бушар, Амерыканскі часопіс клінічнага харчавання , 2009; Бушар і інш, Міжнародны часопіс атлусцення , 2014; ) Сярэдні прырост вагі склаў 8,1 кг, але вагаўся ад 4,3 да 13,3 кг. Характэрна, што перакармліванне прывяло да значна падобнай масы цела і адсоткавага павелічэння тлушчу ў кожнай пары-тройцы MZ, але разыходжанне паміж рознымі парамі было ў тры разы больш, чым у пары. Іншымі словамі, жорсткі кантроль аднолькавай колькасці залішняга спажывання ежы і абмежаваная фізічная актыўнасць выклікалі розныя рэакцыі з пункту гледжання масы цела, складу цела і нават рэгіянальнага размеркавання тлушчу ў генетычна розных двайнят. Бушар падкрэсліў, што, паколькі эфект ад узаемадзеяння генаў і навакольнага асяроддзя звычайна невялікі, даследчыкі павінны паспрабаваць мінімізаваць памылкі, і адзін са спосабаў пазбегнуць памылак - гэта фактычнае вымярэнне росту і вагі, а не спадзяванне на ўласныя справаздачы, якія так часта сустракаюцца ў многіх даследаваннях. . (Бушар, Атлусценне, Дадатак, 2008.) Акрамя таго, Бушар растлумачыў, што "чалавечыя змены", уключаючы "біялагічны дэтэрмінізм", у некаторых больш схільныя павелічэнню або пахуданню, з'яўляецца "безумоўнай перадумовай" у пошуку любога ўзаемадзеяння паміж генамі і асяроддзем. для канчатковай ідэнтыфікацыі канкрэтных генаў. (Бушар, 2008)

На працягу многіх гадоў многія стваралі т.зв. рэестры-блізняты тысяч блізнят MZ і DZ, у тым ліку ў Нарвегіі, Швецыі і Фінляндыі, а таксама ў ЗША (напрыклад, Нацыянальная акадэмія навук-Нацыянальны савет па даследаваннях (NAS-NRC) Рэестр двайнят; Рэестр Мінесоты і Рэестр блізнят В'етнама .) Вядомы даследчык атлусцення Альберт (Мікі) Стункард, напрыклад, выкарыстоўваў шведскі і дацкі рэестры двайнят для некаторых сваіх даследаванняў. (Джо, NEJM , 2014) Stunkard et al ( ДЖАМА , 1986) таксама выкарыстоўваў рэестр NAS-NRC для ацэнкі звыш 1900 двайнят MZ і больш за 2000 двайнят DZ для ацэнкі генетычнага ўздзеяння на рост, вага і ІМТ у доўгатэрміновым (25 гадоў) наступным даследаванні, з высновай: "Тлустасць чалавека знаходзіцца пад моцным генетычным кантролем". Аднак даследчыкі прызналі, што ацэнкі спадчыннасці могуць падвяргацца крытыцы, прычым як заніжаючы, так і завышаючы, магчыма, напрыклад, сярод іншых крыніц прадузятасці, памылак ва ўстанаўленні зігознасці ці нават асартатыўнага спарвання (пры якім сужэнцы, як правіла, заключаюць шлюб партнёр падобнай зборкі.) Хеймсфілд і яго калегі (Allison et al, Генетыка паводзін , 1996) таксама падкрэслілі, што "стандартныя канструкцыі двайнят" для атлусцення не абавязкова ўключаюць такія дадзеныя, як вага сужэнцаў і тое, ці можа ўплываць асартыўнае спарванне (г.зн. невыпадковае спарванне) на хуткасць спадчыннасці.

У сваім класічным даследаванні двайнят Stunkard et al ( NEJM, 1990) ацаніў 93 пары ідэнтычных двайнят, якія гадуюцца адзін ад аднаго (адзін з найбольш эфектыўных спосабаў вызначэння важнасці агульных генаў ад агульнай асяроддзя); 154 пары аднаяйцевых двайнят выгадаваны разам; 218 пар братэйскіх двайнят выгадавалі адзін ад аднаго, і 208 пар брацкіх двайнят выгадавалі разам, усе яны былі са Шведскага рэестра, які аб'яднаў даследаванні двайнят і даследаванні па ўсынаўленні. Двайнят ацэньвалі ў канцы 50-х гадоў, сярод якіх 60% жанчын. Аднак даследчыкі адзначаюць, што нават пры вырошчванні двайнят яны могуць нагадваць адзін аднаго, калі іх асяроддзя для вырошчвання падобныя (напрыклад, калі двайнят размяшчалі "выбарачна" ў дамах, якія, як правіла, нагадвалі асяроддзя іх біялагічных бацькоў.) З гэтых двайнят. якія былі аддзелены ад сваіх біялагічных бацькоў, амаль палова двайнят была разлучана ў першы год жыцця, часта з-за смерці, хваробы ці фінансавых цяжкасцей у сям'і паходжання. Stunkard і інш знайшлі важкія доказы ўплыву спадчыннасці на ІМТ, і яны выявілі, што генетычны ўплыў распаўсюджваецца на ўсе вагавыя катэгорыі, гэта значыць ад худых да тых, хто пакутуе атлусценнем. Яны таксама адзначылі, што выгадаваныя аднаасобныя двайняты маюць каэфіцыенты карэляцыі ўнутры пары 0,70 для мужчын і 0,66 для жанчын для ІМТ, і ў гэтым даследаванні прыйшлі да высновы, што дзіцячая асяроддзе практычна не ўплывае. Аднак яны асцярожныя: "спадчыннасць не азначае нязменнага, нязменнага генетычнага ўздзеяння", а хутчэй генетычнага ўздзеяння пры пэўных умовах навакольнага асяроддзя. (Stunkard et al, 1990) У гэтым сэнсе Элісан, Хеймсфілд і яго калегі (Faith et al, Міжнародны часопіс атлусцення, 2012) падкрэслілі важнасць разгляду кантэкст вымярэння у якіх умовы навакольнага асяроддзя, уласцівыя дызайну даследавання (напрыклад, чытанне двайнятам падчас ежы), могуць патэнцыйна паўплываць на вынікі.

На працягу многіх гадоў Элісан, Хеймсфілд і іх калегі выкарыстоўвалі класічны двайны дызайн для ацэнкі адносін так званых генетычная архітэктура у навакольнае асяроддзе, у тым ліку падчас унутрычэраўнага перыяду (Allison et al, Міжнародны часопіс атлусцення і звязаных з ім парушэнняў абмену рэчываў , 1995.) Яны таксама выкарыстоўвалі гэтую мадэль для вывучэння індэкса масы цела і крывянага ціску (Allison et al, Амерыканскі часопіс медыцынскай генетыкі, 1995); індэкс масы цела ў дзіцячай пробы двайнят (Faith et al, Педыятрыя, 1999); спажыванне калорый (Faith et al, Генетыка паводзін, 1999); і самарэгуляванне ежы (Faith et al, Міжнародны часопіс атлусцення , Лондан , 2012)

Вынік : Даследаванні двайнят развіліся з часоў сэра Фрэнсіса Гальтана, які прапанаваў выкарыстанне двайнят для дыферэнцыяцыі ўздзеяння прыроды ад выхавання ў канцы 19 стагоддзя. Іх злоўжывалі даследчыкі, напрыклад, нацысты падчас Другой сусветнай вайны. Гістарычна склалася так, што найбольш важныя раннія даследаванні ў галіне атлусцення адбыліся ад доктара. Клод Бушар і інш., Якія ацэньвалі ідэнтычных (моназіготных) двайнят пры кантраляваных стацыянарных умовах у класічным даследаванні перакармлівання ў Квебеку, і Мікі Стэнкард і інш., Якія ацэньвалі як аднакарытных, так і дизиготных усыноўленых двайнят, каб вылучыць навакольнае асяроддзе ад генетычных уздзеянняў, у так- патэлефанаваў класічны двайны дызайн.

Калі ласка, звярніце ўвагу: Гэта частка I двухсерыйнага блога пра выкарыстанне двайнят у даследаваннях на атлусценне. У другой частцы будзе больш поўна вывучана выкарыстанне праекта сумесных двайнят, у якім адзін ідэнтычны блізнюк супярэчыць прыкмеце ў параўнанні з другім. Асаблівая падзяка тым, хто дапамагаў у падрыхтоўцы блогаў I і II, гл. Блог II.