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The molecular genetic architecture of educational attainment and its significance for cognitive health

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Vererbter Reichtum: Welche Gene uns für das Leben rüsten

Bereits eine ganze Reihe großer genomweiter Assoziationsstudien hat nachgewiesen, welche entscheidende Rolle die Gene für die Gesundheit, den Wohlstand und das Glück der Menschen spielen.

Gesellschaft
Gesundheit

Die Forschung hat gezeigt, dass viele soziale Auswirkungen und wirtschaftliche Ergebnisse mittelmäßig stark vererbbar sind, was darauf hindeutet, dass sie mit einer bestimmten Sammlung von Genen verknüpft sind. Das EU-finanzierte Projekt EdGe unternahm den Versuch, unser Verständnis dieses Phänomens durch großangelegte genomweite Assoziationsstudien zu erweitern. In den letzten fünf Jahren konzentrierte sich der Großteil der Forschung des Projektkoordinators Philipp Koellinger auf die Auswirkungen von Genen auf den Bildungsgrad, d. h. die Anzahl der Jahre, die eine Person in der Schule oder auf der Universität verbringt. Er sorgte 2013 für Aufsehen, als er eine genomweiten Assoziationsstudie in „Science“ veröffentlichte, in der nachgewiesen wurde, dass Einzelnukleotid-Polymorphismen auf 3 Genen mit dem Bildungsabschluss korrelierten. „Der Effekt war extrem klein und nur dann sichtbar, wenn die Stichprobe mehr als 100 000 Personen umfasste“, erklärt Koellinger. Er meint, dass deshalb in frühere Studien an viel kleineren Gruppen kein schlüssiger Zusammenhang gefunden worden sei.

Auf der Suche nach der fehlenden Vererblichkeit

Dieser wissenschaftliche Beitrag war außerdem der Türöffner zum Projekt EdGe, in dem Koellinger und sein Team an der Freien Universität Amsterdam nach weiteren Genen fahnden, die mit dem Bildungsniveau in Verbindung stehen. „Wir wissen, dass der sozioökonomische Status eine Vererblichkeit von 40-50 % aufweist, und dass bislang nur ein winziger Teil davon identifiziert werden konnte“, fügt er hinzu. „Mein Projekt war der Versuch, das Rätsel um diese fehlende Vererblichkeit zu lösen.“ Koellinger ging die Aufgabe an, indem er die Stichprobengröße seiner genomweiten Assoziationsstudien dramatisch vergrößerte. Eine 2016 in „Nature“ veröffentlichte Arbeit untersuchte die genetische Ausstattung von 300 000 Personen und fand 74 Einzelnukleotid-Polymorphismen, die den Bildungsgrad beeinflussen. „Anhand der Ergebnisse kann man einen genetischen Index erstellen, der Gene in einer ausreichenden Stichprobe mit ihren geschätzten Effektgrößen gewichtet“, so Koellinger. „In der Studie von 2013 konnten wir mit einem solchen Index etwa 2 % des Bildungsstands erfassen, und in der Studie von 2016 5-7 %. Dabei handelte es sich um eine deutliche Steigerung.“ Im nächsten Schritt sammelte Koellinger in der damals größten, jemals durchgeführten genomweiten Assoziationsstudie genetische Informationen von über einer Million Menschen. „Wir sind von 74 auf mehr als 1 000 Einzelnukleotid-Polymorphismen gekommen, die mit dem Bildungsgrad verknüpft sind. Unser genetischer Index erfasst nun 10-14 % dessen, was die Anzahl der Schuljahre beeinflusst. Das ist recht beachtlich, auf einer Ebene mit dem Einkommen der Eltern“, berichtet Koellinger. Er und sein Team konnten die Suche derart weit ausdehnen, indem sie auf bereits existierende Daten zurückgriffen, die in der Vergangenheit für andere Genetikstudien erhoben worden waren, bei denen routinemäßig der Bildungsstand abgefragt wurde, bevor die Gene sequenziert wurden.

Karriere im Blick

Die Arbeit wurde durch den Europäischen Forschungsrat unterstützt. „Dadurch konnte ich meine Karriere auf die Genetik konzentrieren. Man kann nicht an der Spitze dieses sich schnell weiterentwickelnden Feldes stehen, wenn man nicht Vollzeit daran arbeitet“, betont Koellinger. Er fügt hinzu, dass er dank der Unterstützung außerdem „eine Reihe extrem talentierter und fleißiger Studierender in ihrer Doktorats- und Postdoktoratsphase einstellen konnte, die auf entscheidende Weise zu den aus dieser Forschung hervorgegangenen Arbeiten beitrugen.“ Die im Rahmen des Projekts EdGe erkannten Gene stehen nicht nur mit dem Bildungsniveau, sondern auch mit hunderten anderen Faktoren wie etwa der Schädelgröße von Säuglingen, der Intelligenz in der Kindheit, dem Einkommen, dem beruflichen Status, der geistigen Gesundheit, der Herz-Kreislauf-Gesundheit und Demenz im Zusammenhang, und sie sagen in gewissem Maße sogar die Lebenserwartung voraus. Koellinger zufolge laden diese Ergebnisse zu vielen Diskussionen über mögliche politische Auswirkungen ein: „Es ist rein von Glück abhängig, wer unsere Eltern sind und welche Gene sie vererben, aber dieses Glück wirkt sich stark darauf aus, wie gut wir im Leben zurechtkommen. Ich denke, dass unsere Ergebnisse sehr stark dafür sprechen, die Gesellschaft auf eine Weise zu gestalten, dass die Nachteile, die Menschen haben und an denen sie keine Schuld trifft, ausgeglichen werden.“

Schlüsselbegriffe

EdGe, Bildungsgrad, Bildungsabschluss, Genetik, Genom, genomweite Assoziationstudie, Einzelnukleotid-Polymorphismen

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