РозбірДоказові матеріали

Генетика: на що гени справді впливають, а на що ні

Однакові гени, різне життя: індіанці піма в Аризоні хворіють на діабет у 38% випадків, їхні генетичні родичі в горах Мексики лише в 6,9%. Зріст у чоловіків на 87–93% спадковий, а південнокорейські жінки за століття виросли на 20 сантиметрів. Цей розбір про те, де гени справді вирішують, де лише зсувають шанси і чому «це в нас сімейне» майже ніколи не означає «нічого не поробиш».

Опубліковано: 23 жовтня 2026 р.29 хв читання44 джерел

Три цифри, з яких варто почати

Кожна з окремого дослідження, посилання є в тексті й у кінці. Разом вони показують головне: гени важать багато, але не так, як ми звикли думати.

49%

середня спадковість 17 804 ознак людини за 50 років досліджень близнюків. Тобто приблизно навпіл: гени і все інше

Polderman та колеги, Nature Genetics, 2015

+20 см

виросли за століття південнокорейські жінки. При цьому зріст належить до найспадковіших ознак, які взагалі вимірювали

NCD Risk Factor Collaboration, eLife, 2016

46%

Настільки рідше траплялися інфаркти та інші серйозні проблеми із судинами серця в людей із найгіршою спадковістю, якщо вони не курили, не мали ожиріння, рухалися й добре харчувалися. Порівняно з людьми з такою самою спадковістю, але без цих звичок

Khera та колеги, NEJM, 2016

Чому «це в нас сімейне» звучить як вирок

У маминій родині всі повні. У батька й діда був інфаркт до шістдесяти. Бабуся хворіла на рак грудей. Кожен із нас носить у голові такий сімейний список, і він здається прогнозом: якщо в них було, буде і в мене.

Частково це правда. Гени справді впливають майже на все, що можна виміряти в людині, від зросту до схильності до депресії. Але родина ділить не лише гени. Вона ділить кухню, звички, рівень достатку, район, ставлення до лікарів і до цигарок. Відокремити одне від іншого можна лише спеціальними дослідженнями: на близнюках, на усиновлених дітях, на мільйонах геномів.

Про такі дослідження й піде мова. Спершу про те, що насправді означає слово «спадковість», бо без цього будь-яка цифра у відсотках вводить в оману. Потім про хвороби, вагу, зріст, розумові здібності, психіку й довголіття. І наприкінці про те, коли генетичний тест справді потрібен, а коли це гроші на вітер.

Що таке спадковість і чому 80% не означає «на 80% від генів»

Майже вся розмова про гени спирається на одне число: спадковість (heritability). І його майже завжди розуміють неправильно. Як пояснює огляд у Nature Reviews Genetics, спадковість є популяційним параметром: яка частка відмінностей між людьми в певній групі пов'язана з відмінностями в їхніх генах. Автори окремо наголошують, що навколо цього поняття ціле століття точаться непорозуміння.

Рахують її здебільшого на близнюках. Однояйцеві близнюки мають майже однакові гени, двояйцеві лише приблизно половину спільних. Якщо однояйцеві схожі між собою значно більше, ніж двояйцеві, різницю пояснюють генами. Метааналіз 2015 року зібрав майже всі такі дослідження за пів століття: 2748 публікацій, 17 804 ознаки, понад 14,5 мільйона пар близнюків (частково тих самих у різних роботах). Середня спадковість вийшла 49%. А несподіване в іншому: для більшості ознак (69%) схожість близнюків пояснювалась самими генами, без помітного внеску спільного сімейного середовища. Тобто те, що брати й сестри виросли в одній квартирі, робить їх схожими менше, ніж зазвичай думають.

Три речі, які треба знати про спадковість

Без них будь-яка цифра у відсотках, зокрема на діаграмі нижче, вводить в оману.

Це число про групу, а не про вас

Сказати «мій зріст на 90% від генів» так само безглуздо, як сказати «площа прямокутника на 90% від довжини». Спадковість описує, чому люди відрізняються між собою, а не з чого складається конкретна людина.

Воно залежить від умов

Коли всі живуть приблизно однаково, відмінності між людьми лишаються переважно генетичними, і цифра росте. Коли умови дуже різні, вона падає. Нижче це видно на прикладі інтелекту.

Спадкове не означає незмінне

Висока спадковість не заважає ознаці змінюватись. Найкращий доказ: зріст у чоловіків спадковий приблизно на 90%, а південнокорейські жінки за століття виросли на 20 сантиметрів.

Одне речення, яке варто запам'ятати

Головне

Спадковість 80% не означає, що ознака у вас на 80% від генів. Вона означає, що в конкретній групі людей, у конкретних умовах 80% відмінностей між ними пов'язані з відмінностями в генах. Змініть умови, і цифра зміниться.

Три способи, якими гени впливають на здоров'я

Слово «генетичне» описує дуже різні ситуації. Від того, до якої з трьох належить ваша, залежить, що з цим робити.

Один ген майже вирішує

Одна зміна в одному гені спричиняє хворобу майже напевно. Приклад: хвороба Гантінгтона, спадкове ураження мозку, яке поступово забирає контроль над рухами, мисленням і поведінкою. Кожна така хвороба окремо трапляється рідко. Саме тут генетичний тест справді передбачає майбутнє.

Сильний ген ризику, але не вирок

Ген підвищує ризик у кілька разів, але частина носіїв так і не захворіє. Приклади: поломка в генах BRCA1 чи BRCA2, які в нормі захищають клітини від раку, різко підвищує ризик раку грудей і яєчників (саме через таку поломку Анджеліна Джолі зробила профілактичну операцію). Варіант гена APOE4 підвищує ризик хвороби Альцгеймера, найчастішої причини старечої втрати пам'яті. Сімейна гіперхолестеринемія означає спадково дуже високий холестерин із дитинства і через це ризик раннього інфаркту.

Тисячі генів, кожен по крихті

Більшість звичних ознак і хвороб: зріст, вага, діабет другого типу, депресія, інтелект. Для зросту знайдено 12 111 варіантів, для ваги прогноз будують на 2,1 мільйона. Жоден окремий варіант тут нічого не вирішує, і саме тут найбільше простору для способу життя.

Наскільки спадкові різні ознаки

Це не ймовірність захворіти. Відсоток показує, наскільки різниця між людьми пояснюється різницею в їхніх генах, а не в умовах життя. Приклад: у шизофренії 79%, але навіть однояйцевий близнюк хворої людини, з майже такими самими генами, захворює лише у 33% випадків. 79% означає інше: якщо порівняти багатьох людей, то те, чому одні хворіють, а інші ні, здебільшого пояснюють гени. А 33% у раку означає, що тут більшу частину різниці між людьми пояснюють не гени, а спосіб життя, середовище й випадковість. Дані з досліджень близнюків і родин.

Зріст, чоловіки (87–93% у восьми країнах)

90%

Аутизм

81%

Шизофренія

79%

Вага відносно зросту (індекс маси тіла)

75%

СДУГ (розлад дефіциту уваги)

74%

Загальні розумові здібності у 17 років

66%

Алкогольна залежність

49%

Для порівняння: середнє по всіх ознаках людини, які вивчали на близнюках (17 804, від зросту до звичок)

49%

Загальні розумові здібності у 9 років

41%

Риси особистості

40%

Депресія

37%

Рак загалом

33%

Джерела: зріст, Silventoinen та колеги, 2003; аутизм, Bai та колеги, 2019; шизофренія, Hilker та колеги, 2018; індекс маси тіла, Elks та колеги, 2012; СДУГ, Faraone і Larsson, 2019; розумові здібності, Haworth та колеги, 2010; алкогольна залежність, Verhulst та колеги, 2015; середнє, Polderman та колеги, 2015; особистість, Vukasović і Bratko, 2015; депресія, Sullivan та колеги, 2000; рак, Mucci та колеги, 2016. Зверніть увагу на дві смуги розумових здібностей: та сама ознака в тих самих дослідженнях у 9 і 17 років. Спадковість не константа. А тривалості життя на діаграмі немає навмисно: її справжня спадковість, за найбільшим родоводним дослідженням, значно нижча за 10%.

Спадкові хвороби: де гени справді вирішують

П'ять прикладів від «майже вирок» до «сильний, але не остаточний ризик». Зверніть увагу на другий: хвороба на 100% генетична, а її наслідки на 100% залежать від того, що людина їсть.

Спадкове ураження мозку (хвороба Гантінгтона): рідкісний випадок, коли ген майже вирок

Bates та колеги, Nature Reviews Disease Primers, 2015

Як перевіряли: Огляд усього, що відомо про хворобу: генетика, механізм, діагностика, лікування.
Що вийшло: Хворобу спричиняє подовжений повтор із трьох «літер» ДНК (CAG) у гені HTT. Спадкування домінантне: досить однієї зміненої копії від одного з батьків. Тому кожна дитина носія має шанс 50% отримати змінений ген, і для кожної дитини цей шанс окремий, як підкидання монети. Хвороба зазвичай починається в розквіті дорослого життя, поступово прогресує, вражає рухи, мислення й поведінку. На момент огляду ліків, які змінювали б її перебіг, не було.
Що це означає: Саме такі хвороби створили уявлення про «генетичний вирок». Але вони рідкісні, і переносити цю логіку на інфаркт чи діабет не можна. Межа: навіть тут є варіації, бо довжина повтору впливає на те, коли й як проявиться хвороба.

Що хвороба Гантінгтона робить із мозком

1
Смугасте тіло, виділене фіолетовим. Глибока ділянка, яка керує рухами. Перші зміни видно саме тут: уже на найранішій стадії, яку помітно під мікроскопом, у хвостатому ядрі гине близько половини нервових клітин, а на пізній стадії до 95%. Звідси мимовільні посмикування й незграбність.
2
Кора мозку, тобто зовнішній шар зі складками. Вона теж стоншується, і теж рано, найсильніше в смузі, що керує рухами й відчуттями. Які саме ділянки кори уражені, у різних людей різне, і це пояснює, чому симптоми так відрізняються: у когось переважають рухові, у когось проблеми з мисленням чи настроєм.

Ілюстрація схематична. Анатомію звірено з моделлю BodyParts3D (Life Science Databases, CC BY-SA 2.1 JP).

Читати дослідження →

Спадкова хвороба обміну речовин (фенілкетонурія), наслідки якої майже повністю прибирає дієта

Blau, van Spronsen і Levy, The Lancet, 2010

Як перевіряли: Огляд у The Lancet про найпоширеніше вроджене порушення обміну амінокислот.
Що вийшло: Фенілаланін є однією з амінокислот, тобто «цеглинок», з яких складається білок, і він є майже в усій білковій їжі. Через поломку гена організм хворої людини не може його переробляти, фенілаланін накопичується в крові, і без лікування важка форма хвороби веде до глибокої і незворотної розумової відсталості. Тому новонародженим у перші дні роблять аналіз крові з п'яточки (неонатальний скринінг). Якщо хворобу знайшли, одразу призначають дієту з мінімумом фенілаланіну, і вона запобігає більшості наслідків для мозку. На практиці це їжа майже без звичайного білка, як на картинці нижче.
Що це означає: Найкраща відповідь на фразу «якщо це генетичне, нічого не зробиш». Ген тут визначає хворобу повністю, а середовище, тобто їжа, визначає її наслідки. Межа: дієта важка, і, як пишуть автори, дотримуватись її особливо складно підліткам, молодим дорослим і вагітним.

Тарілка людини з фенілкетонурією: що не можна і що можна

1
Не можна або лише крихти: м'ясо, риба, яйця, сир, молоко, горіхи, звичайний хліб. Уся білкова їжа містить фенілаланін.
2
Основа раціону: овочі, фрукти, зелень, а також спеціальний безбілковий хліб і макарони. Білок людина отримує зі спеціальної лікувальної суміші без фенілаланіну.
3
Газованка «без цукру»: підсолоджувач аспартам теж містить фенілаланін, тому на таких напоях пишуть «містить джерело фенілаланіну».

Читати дослідження →

Спадкова схильність до раку грудей і яєчників (гени BRCA1 і BRCA2): дуже високий ризик, але не 100%

Kuchenbaecker та колеги, JAMA, 2017

Як перевіряли: BRCA1 і BRCA2 є генами, які в нормі допомагають клітині лагодити пошкоджену ДНК і так захищають від раку. Поломка в одному з них передається в родині від будь-кого з батьків, і кожна дитина носія має шанс 50% її успадкувати. Дослідники спостерігали за 6036 носійками поломки в BRCA1 і 3820 носійками BRCA2 у Великій Британії, Нідерландах, Франції та інших країнах. 94% учасниць прийшли через сімейні онкогенетичні клініки.
Що вийшло: Накопичений ризик раку грудей до 80 років: 72% для BRCA1 і 69% для BRCA2. Ризик раку яєчників: 44% і 17%. Що більше близьких родичок мали рак грудей, то вищий ризик: за двох і більше він був майже вдвічі вищим, ніж без жодної.
Що це означає: Це один із найсильніших відомих генетичних ризиків, і саме для таких носійок існують спеціальні програми спостереження та профілактики. Але й тут не вирок: приблизно кожна третя-четверта носійка до 80 років не матиме раку грудей. Межа: учасниці здебільшого з родин, де рак уже траплявся, тож для носійок без такої історії ризик може відрізнятись.

Зі спадковою поломкою в BRCA1 чи BRCA2 рак грудей до 80 років розвивається приблизно в 7 жінок із 10

Поломка в гені BRCA1Поломка в гені BRCA2

Ризик раку грудей до 80 років

72%

69%

Ризик раку яєчників до 80 років

44%

17%

Kuchenbaecker та колеги, JAMA, 2017. Для порівняння: у середньому серед жінок у США ризик захворіти на рак грудей за все життя оцінювали приблизно в 1 з 8, тобто близько 12% (Feuer та колеги, 1993). Порівняння приблизне: ця оцінка за даними кінця 1980-х і рахує все життя, а не до 80 років.

Читати дослідження →

Спадкова схильність до хвороби Альцгеймера (ген APOE4): у найгіршому варіанті ризик понад 50%, але не 100%

Genin та колеги, Molecular Psychiatry, 2011

Як перевіряли: APOE є геном білка, який переносить жири й холестерин, зокрема в мозку. Кожен має дві копії гена, від мами й від тата, і одна з його версій, APOE4, підвищує ризик хвороби Альцгеймера: найчастішої причини деменції, тобто стійкої втрати пам'яті й мислення в літньому віці. У дослідженні порівняли 7351 людину з хворобою Альцгеймера і 10 132 без неї, усі європейського походження. Ризик протягом життя розрахували за даними про захворюваність у США та Франції.
Що вийшло: До 85 років хвороба Альцгеймера розвивається в 11% чоловіків і 14% жінок загалом. У тих, хто отримав APOE4 і від мами, і від тата: 51% у чоловіків і 60% у жінок. Якщо APOE4 лише від одного з батьків: 23–30%.
Що це означає: Дві копії APOE4 дають ризик, порівнянний із BRCA1 для раку грудей. Але навіть із ними 40–49% людей до 85 років не захворіють, а з однією копією не захворіє більшість. Межа: це розрахунок на основі порівняння хворих і здорових, а не пряме спостереження за носіями. Як ризик деменції змінюється зі способом життя, далі в тексті.

Ризик хвороби Альцгеймера до 85 років росте з кожною копією гена ризику APOE4, але навіть із двома не досягає 100%

ЧоловікиЖінки

У середньому серед усіх людей

11%

14%

Одна копія гена ризику APOE4 (від мами або від тата)

23%

30%

Дві копії гена ризику APOE4 (і від мами, і від тата)

51%

60%

Genin та колеги, Molecular Psychiatry, 2011, розрахунок за даними про захворюваність у США. Ризик росте з кожною копією гена, але навіть у найгіршому варіанті смуга не доходить до кінця шкали: 40–49% людей до 85 років не захворюють.

Читати дослідження →

Спадково високий холестерин (сімейна гіперхолестеринемія): трапляється в 1 людини з 313 і підвищує ризик раннього інфаркту

Beheshti та колеги, Journal of the American College of Cardiology, 2020

Як перевіряли: При цій хворобі через поломку в одному гені печінка погано виводить «поганий» холестерин, і його рівень дуже високий із дитинства. Дослідники зробили систематичний огляд і метааналіз 104 досліджень, понад 11 мільйонів людей.
Що вийшло: Хвороба трапляється в 1 з 313 людей загалом, в 1 з 31 серед людей з ішемічною хворобою серця (звуженням судин серця, яке веде до інфаркту), в 1 з 15 серед тих, у кого вона почалась рано, і в 1 з 14 серед людей із дуже високим холестерином. Частота за генетичним і клінічним діагнозом (за рівнем холестерину й сімейною історією) вийшла однаковою.
Що це означає: Це спадкова хвороба, яку видно у звичайному аналізі крові. Якщо в родині були ранні інфаркти, а у вас дуже високий холестерин, це привід спитати лікаря саме про цей діагноз. Межа: частота відома лише для 17 країн зі 195.

Чим вищий холестерин і чим раніше захворіло серце, тим імовірніше, що причина спадкова

Усі люди (1 з 313)

0,3%

Люди з ішемічною хворобою серця (1 з 31)

3,2%

Ішемічна хвороба серця почалась у молодому віці (1 з 15)

6,7%

Дуже високий «поганий» холестерин, від 4,9 ммоль/л (1 з 14)

7,2%

Beheshti та колеги, JACC, 2020. Поріг у дослідженні: «поганий» холестерин (ЛПНЩ) від 190 мг/дл, це приблизно 4,9 ммоль/л. Серед людей із таким холестерином спадкова причина трапляється у 23 рази частіше, ніж серед усіх.

Читати дослідження →

Рак: скільки насправді «в генах»

Коли в родині хтось хворів на рак, перше питання завжди одне: чи я наступна? Найчесніше відповідають на нього скандинавські реєстри близнюків, де за людьми стежать десятиліттями.

У дослідженні 2000 року в NEJM проаналізували 44 788 пар близнюків зі Швеції, Данії та Фінляндії. Статистично значущий внесок спадковості знайшли лише для трьох видів раку: передміхурової залози (42%), товстої кишки (35%) і грудей (27%). Висновок автори винесли прямо: для більшості видів раку успадковані гени роблять невеликий внесок, головну роль відіграє середовище, тобто все, що не гени: куріння, харчування, шкідливі впливи, вік і випадковість.

Оновлене дослідження 2016 року охопило вже 203 691 близнюка з чотирьох країн, за якими стежили в середньому 32 роки. Спадковість раку загалом склала 33%; найвища була в меланоми (58%) і раку передміхурової залози (57%). Але найпоказовіше видно на парах, де один близнюк уже захворів.

Ризик захворіти на рак, якщо близнюк уже хворіє

У середньому серед усіх учасників

32%

Двояйцевий близнюк людини з раком (половина спільних генів)

37%

Однояйцевий близнюк людини з раком (майже однакові гени)

46%

Mucci та колеги, JAMA, 2016. Навіть людина з майже такими самими генами, як у хворого, частіше не хворіла, ніж хворіла. А серед пар однояйцевих близнюків, де рак мали обидва, лише 38% мали той самий тип раку.

Що з цього випливає на практиці. Для більшості людей сімейна історія раку зсуває ризик, але не визначає його: куріння, алкоголь, вага, сонце й скринінг важать не менше.

Інша справа, коли в родині кілька близьких родичів мали той самий рак, особливо грудей і яєчників. Тоді може йтися про сильний ген на кшталт BRCA, і з цим варто йти до лікаря-генетика.

Вага: гени вирішують, скільки ви наберете, але не чи наберете

Вага належить до найспадковіших ознак. Найчистіший доказ дали однояйцеві близнюки, яких розлучили в дитинстві й виховували різні родини. У дослідженні 1990 року індекс маси тіла таких близнюків збігався майже так само, як у тих, хто ріс разом: кореляція 0,70 у чоловіків і 0,66 у жінок. Спільне дитяче середовище на вагу в дорослому віці майже не впливало.

Огляд 88 оцінок із досліджень близнюків дав діапазон спадковості від 47% до 90%, найчастіше близько 75%. Дослідження родин дають помітно нижчі цифри.

А тепер експеримент, який показує, що саме успадковується. У дослідженні в тому ж номері NEJM 12 пар молодих однояйцевих близнюків-чоловіків 84 дні їли на 1000 ккал на добу більше норми, загалом по 84 000 зайвих кілокалорій на кожного.

Однакові 84 000 зайвих кілокалорій, різний результат

Набрав найменше

4,3 кг

У середньому

8,1 кг

Набрав найбільше

13,3 кг

Bouchard та колеги, NEJM, 1990. Усередині кожної пари брати набирали схоже: відмінностей між парами було приблизно втричі більше, ніж усередині пар.

Що це означає

Гени визначили, скільки кожен набере і куди відкладеться жир. Але не те, чи набере: набрали всі 24 учасники, кожен щонайменше 4,3 кг.

Окремі гени ваги існують, і їхній ефект скромний. Найвідоміший ген, пов'язаний із вагою, називається FTO; його знайшли у 2007 році. 16% дорослих мають дві копії ризикового варіанта, і вони важать у середньому лише приблизно на 3 кг більше, ніж ті, хто не має жодної.

Сумарний прогноз на основі 2,1 мільйона варіантів ДНК розводить людей сильніше: між 10% із найвищим і 10% із найнижчим генетичним балом різниця 13 кг, а ризик тяжкого ожиріння відрізняється у 25 разів. Але при народженні діти з різним балом майже не відрізняються вагою. Різниця з'являється в ранньому дитинстві й до 18 років сягає 12 кг. Тобто гени розкриваються в конкретному середовищі, з конкретною їжею, а не діють самі собою.

Ті самі гени, різне життя: індіанці піма

Індіанці піма в Аризоні мають одну з найвищих у світі частот діабету другого типу. Частина цього народу живе в горах Сьєрра-Мадре в Мексиці, і генетично дві групи близькі. Дослідники порівняли їх напряму.

Піма в Аризоні, США

38,0%

Піма в горах Мексики

6,9%

Мексиканці не-піма з того самого регіону

2,6%

Schulz та колеги, Diabetes Care, 2006. Ожиріння в мексиканських піма траплялось у 7% чоловіків і 20% жінок, приблизно як у їхніх сусідів не-піма, і значно рідше, ніж в Аризоні. Фізична активність в обох мексиканських групах була набагато вищою. Автори роблять висновок, що навіть у генетично схильних популяціях діабет визначається переважно умовами життя і значною мірою запобіжний. Межа: це одномоментне порівняння, і групи відрізняються не лише активністю, а й харчуванням, роботою та багатьма іншими умовами.

Чи можна «перебити» гени: чотири перевірки

Найпрактичніше питання розбору. Дослідники брали людей із високим генетичним ризиком і дивились, чи змінює щось їхній спосіб життя. Три роботи спостережні, одна рандомізована.

Рух послаблює дію «гена ожиріння» FTO на чверть

Kilpeläinen та колеги, PLoS Medicine, 2011

Як перевіряли: Метааналіз 45 досліджень дорослих (218 166 людей) і 9 досліджень дітей і підлітків (19 268). Учасників ділили на фізично активних і неактивних.
Що вийшло: У неактивних дорослих кожна копія ризикового варіанта FTO підвищувала шанси ожиріння в 1,30 раза, в активних у 1,22 раза. Тобто фізична активність послаблювала ефект гена на 27%. У дітей і підлітків такого ефекту не знайшли.
Що це означає: Ген не зник, але став слабшим. Межа: це спостереження, а не експеримент, і активність тут грубо поділена на «так» або «ні». Те, що в дітей ефекту не видно, теж важливо: переносити висновок на них не можна.

Читати дослідження →

Серце: здоровий спосіб життя майже вдвічі знижує ризик навіть за поганих генів

Khera та колеги, New England Journal of Medicine, 2016

Як перевіряли: 55 685 учасників чотирьох досліджень у США та Швеції. Генетичний ризик ішемічної хвороби серця (звуження судин серця, яке веде до інфаркту) оцінювали за полігенним балом, тобто сумарною оцінкою за багатьма варіантами ДНК; спосіб життя за чотирма пунктами: не курить, немає ожиріння, регулярно рухається, здорово харчується.
Що вийшло: Люди з 20% найвищого генетичного ризику мали коронарні події (інфаркт та інші серйозні проблеми із судинами серця) на 91% частіше, ніж люди з 20% найнижчого. Але серед людей із високим генетичним ризиком сприятливий спосіб життя (три-чотири пункти з чотирьох) був пов'язаний із ризиком на 46% нижчим, ніж несприятливий (нуль або один пункт). В одному з досліджень 10-річна частота коронарних подій у цій групі знизилась з 10,7% до 5,1%.
Що це означає: Генетичний ризик і спосіб життя діяли незалежно: здорові звички допомагали в кожній генетичній групі. Межа: це спостереження. Люди, які не курять і рухаються, відрізняються й іншим, тому не всю різницю можна приписати самим звичкам.

Читати дослідження →

Деменція: високий генетичний ризик плюс здорові звички

Lourida та колеги, JAMA, 2019

Як перевіряли: 196 383 людини віком від 60 років без деменції на старті, британський UK Biobank, у середньому 8 років спостереження. Генетичний ризик за полігенним балом, спосіб життя за курінням, активністю, харчуванням і алкоголем.
Що вийшло: Деменція розвинулась в 1,23% людей із високим генетичним ризиком і в 0,63% із низьким. Серед людей із високим генетичним ризиком: 1,13% за сприятливого способу життя проти 1,78% за несприятливого, тобто ризик на 32% нижчий.
Що це означає: Навіть за поганих генів звички мали значення. Межа: абсолютні цифри невеликі, 8 років для деменції є коротким терміном, діагнози брали лише з лікарняних записів і свідоцтв про смерть, учасники лише європейського походження. І знову спостереження, а не експеримент.

Читати дослідження →

Діабет: у рандомізованому дослідженні зміна способу життя працювала й для носіїв ризикового гена

Florez та колеги, New England Journal of Medicine, 2006

Як перевіряли: 3548 людей із порушеною толерантністю до глюкози (стан перед діабетом) у рандомізованому дослідженні Diabetes Prevention Program: зміна способу життя, метформін (ліки від діабету) або плацебо. Дослідники перевірили варіант гена TCF7L2, найсильніше пов'язаний із діабетом: у його носіїв підшлункова залоза виробляє менше інсуліну.
Що вийшло: За три роки люди з двома ризиковими копіями гена переходили до діабету частіше, ніж люди з двома звичайними. У групі плацебо ризик був вищим у 1,81 раза, у групі метформіну в 1,62 раза, а в групі зміни способу життя лише в 1,15 раза.
Що це означає: Тут втручання призначали випадково, тож докази сильніші, ніж у спостережних роботах. Межа: формальна перевірка не показала значущої різниці між групами, тож стверджувати, що спосіб життя «нейтралізує» ген, не можна. Можна сказати інше: зміна способу життя працювала і для носіїв ризикового генотипу.

Читати дослідження →

Зріст і фізичні здібності: 90% спадковості і плюс 20 сантиметрів

Зріст є класичним прикладом дуже спадкової ознаки. У дослідженні 30 111 пар близнюків із восьми країн спадковість зросту в чоловіків вийшла 87–93%, у жінок 68–84% (залежно від моделі розрахунку вона доходила до 89–93%). При цьому середній зріст між країнами відрізнявся: від 177 см у чоловіків і 163 см у жінок в Італії до 184 см і 171 см у Нідерландах.

А тепер погляньте на століття. Аналіз вимірювань 18,6 мільйона людей у 200 країнах, народжених з 1896 по 1996 рік, показав, що деякі народи за цей час буквально виросли.

На скільки виросли за століття

Жінки в Південній Кореї

20,2 см

Чоловіки в Ірані

16,5 см

NCD Risk Factor Collaboration, eLife, 2016. Найбільший приріст зросту за століття серед жінок і серед чоловіків у світі.

Найвищими людьми століття стали чоловіки, народжені в Нідерландах в останній чверті XX століття: понад 182,5 см у середньому. А в частині країн Африки на південь від Сахари й Південної Азії зріст за сто років майже не змінився. Гени за три-чотири покоління так не міняються. Отже, спадковість пояснює, чому люди в однакових умовах різні між собою, а середній рівень задають умови: їжа, хвороби в дитинстві, медицина.

Поширені варіанти генів, що впливають на зріст, уже знайшли майже всі, принаймні для європейців. Дослідження 5,4 мільйона людей знайшло 12 111 варіантів, які разом пояснюють 40% відмінностей у зрості в людей європейського походження, але лише 10–20% в інших популяціях. Тобто «генетичні прогнози» здебільшого будують на даних європейців, і для решти світу вони працюють помітно гірше. Те саме стосується полігенних балів загалом.

Зі спортивними здібностями схожа історія. Справжній «ген швидкості» існує: через поширений варіант гена ACTN3 приблизно 18% здорових людей європейського походження взагалі не мають білка альфа-актиніну-3 у швидких м'язових волокнах, і жодної хвороби це не викликає. Серед елітних спринтерів робочий варіант гена трапляється помітно частіше, ніж серед звичайних людей.

Але дослідження порівнювало вже відібраних чемпіонів із контрольною групою. Воно не перевіряло, чи можна за цим геном передбачити, хто з дітей стане спортсменом, а саме це обіцяють тести «на спортивні гени».

Розумові здібності: найнезручніша тема

Інтелект помітно спадковий, і з віком це видно дедалі сильніше. Так показало дослідження 11 000 пар близнюків із чотирьох країн.

Спадковість загальних розумових здібностей з віком

У 9 років

41%

У 12 років

55%

У 17 років

66%

Haworth та колеги, Molecular Psychiatry, 2010. Огляд у Molecular Psychiatry оцінює її від приблизно 20% у немовлят до, можливо, 80% у зрілому віці.

Це протилежне інтуїції: здавалося б, з роками досвіду накопичується більше, і роль середовища має рости. Автори пропонують пояснення: що старшою стає дитина, то більше вона сама обирає й створює собі середовище відповідно до своїх схильностей. Гени діють, зокрема, через те, які книжки, друзів і заняття людина собі шукає.

Найцікавіше відкриття тут про те, як спадковість залежить від умов. У дослідженні семирічних близнюків у США, де багато родин жили біля межі бідності, в бідних родинах 60% відмінностей в IQ пояснювало спільне середовище, а внесок генів був близький до нуля. У заможних родинах навпаки.

Метааналіз 2016 року перевірив це на багатьох дослідженнях. У США ефект підтвердився. А в Західній Європі та Австралії, де, як пишуть автори, соціальна політика забезпечує рівніший доступ до освіти й медицини, він був нульовим або навіть зворотним.

Несподіваний висновок

Спадковість інтелекту почасти вимірює рівність умов. Коли дитині бракує базового, вирішує середовище. Коли базове є в усіх, різниця, що лишається, більше генетична.

Чи можна передбачити здібності за ДНК? Поки що погано. Найбільше дослідження, на 3 мільйонах людей, знайшло 3952 варіанти, пов'язані з рівнем освіти, і сумарний генетичний бал пояснює лише 12–16% відмінностей у ньому. Тобто понад 80% лишаються непоясненими.

До того ж лише приблизно половина цього зв'язку пряма. Решта, за поясненням самих генетиків, пов'язана з родиною: батьки з певними варіантами створюють дітям певне середовище, а партнерів люди обирають схожих на себе. Порівняння 178 086 братів і сестер це підтвердило: усередині однієї родини ефекти генів на освіту, розумові здібності й навіть зріст виходять меншими, ніж при порівнянні незнайомих людей.

Психіка: високий внесок генів і жодного «гена депресії»

Психічні розлади належать до найспадковіших станів у медицині. Але саме тут найбільше міфів про окремі «гени» чогось.

Шизофренія: 79% спадковості, але лише третина однояйцевих близнюків хворіють обидва

Hilker та колеги, Biological Psychiatry, 2018

Як перевіряли: 31 524 пари близнюків, народжених у Данії з 1951 по 2000 рік; дані двох національних реєстрів.
Що вийшло: Спадковість шизофренії 79%, ширшого спектра розладів 73%. Але якщо один однояйцевий близнюк хворів, другий мав той самий діагноз лише у 33% випадків; серед двояйцевих у 7%.
Що це означає: Обидві цифри правдиві одночасно, і саме це найважливіше. Висока спадковість не означає, що генетично ідентична людина обов'язково захворіє. Автори прямо пишуть, що низька збіжність однояйцевих близнюків показує: схильність не визначається лише генами.

Читати дослідження →

Депресія: 37% від генів, 63% від індивідуального досвіду

Sullivan, Neale і Kendler, American Journal of Psychiatry, 2000

Як перевіряли: Метааналіз досліджень родин і близнюків про велику депресію.
Що вийшло: У родичів першого ступеня людей із депресією шанси на неї в 2,84 раза вищі. Спадковість за п'ятьма дослідженнями близнюків 37%, внесок спільного сімейного середовища близький до нуля, а 63% припадає на індивідуальний досвід кожної людини (разом із похибкою вимірювання).
Що це означає: Депресія справді «тече в родині», і переважно через гени, а не через спільне виховання. Але більшу частину відмінностей визначає те, що трапляється з конкретною людиною. Межа: дослідження старе й невелике за сучасними мірками, хоча автори наголошують, що результати узгоджені між вибірками й методами.

Читати дослідження →

Аутизм: близько 80% спадковості в п'яти країнах

Bai та колеги, JAMA Psychiatry, 2019

Як перевіряли: 2 001 631 дитина з Данії, Фінляндії, Швеції, Ізраїлю та Західної Австралії, народжені з 1998 по 2011 рік, спостереження до 16 років; 22 156 мали діагноз розладу аутистичного спектра.
Що вийшло: Медіана спадковості 80,8%, від 50,9% у Фінляндії до 86,8% в Ізраїлі. Внесок впливів через матір (вагітність, пологи) лише 0,4–1,6%.
Що це означає: Аутизм переважно генетичний, і це одна з причин, чому пошуки «винного» в середовищі так часто ведуть у глухий кут. Як перевіряли найвідоміший міф про причину аутизму, ми розбирали в розборі про вакцинацію. Межа: оцінки помітно різняться між країнами, і автори допускають, що джерела ризику в різних країнах дещо відрізняються.

Читати дослідження →

«Гени депресії»: 18 найвідоміших кандидатів не підтвердились

Border та колеги, American Journal of Psychiatry, 2019

Як перевіряли: Дослідники взяли 18 генів-кандидатів, які вивчали щонайменше по 10 разів кожен, і перевірили їх на вибірках від 62 138 до 443 264 людей за заздалегідь зареєстрованим планом.
Що вийшло: Жоден варіант не був чітко пов'язаний із депресією, ні сам по собі, ні в поєднанні з травмою в дитинстві чи бідністю. Як група ці гени були пов'язані з депресією не більше, ніж випадкові гени.
Що це означає: Автори пишуть прямо: ранні гіпотези були хибними, а велика кількість опублікованих зв'язків, найімовірніше, хибнопозитивні результати маленьких досліджень. Спадковість депресії реальна, але вона розпорошена між тисячами варіантів із крихітним ефектом. Так само з СДУГ: за оглядом генетики цього розладу його спадковість 74%, але ефект кожного окремого варіанта дуже малий.

Читати дослідження →

Характер, залежності й довголіття

Риси особистості успадковуються помірно. Метааналіз 62 оцінок на понад 100 000 людей дав спадковість 40%, решта 60% припадає на середовище. Чесна деталь із того самого дослідження: дослідження близнюків дають у середньому 47%, а дослідження родин і усиновлених лише 22%. Метод підрахунку сам по собі зсуває відповідь, і це стосується майже всіх цифр у цьому розборі.

Алкогольна залежність спадкова приблизно на 50%: так вийшло в метааналізі 12 досліджень близнюків і 5 досліджень усиновлених, і результат був однаковим для чоловіків і жінок. Ще 10% припадає на спільне сімейне середовище. Тобто дитина з родини, де пили, справді в зоні ризику, і їй варто знати про це. Але половина відмінностей пов'язана не з генами.

А от довголіття, яке ми найчастіше вважаємо «сімейним», виявилось майже не генетичним. Дослідження родоводів сотень мільйонів людей з генеалогічних дерев Ancestry спершу дало звичну оцінку спадковості, 15–30%.

Але потім дослідники порівняли свояків, тобто людей без спільних генів, наприклад, чоловіка сестри. Виявилось, що їхня тривалість життя збігається майже так само, як у кровних родичів. Причина в тому, що люди обирають партнерів зі схожим способом життя, достатком і звичками. З поправкою на це справжня спадковість тривалості життя вийшла значно нижчою за 10%.

Тож фраза «у нас у роду всі доживали до дев'яноста» говорить більше про те, як жила ваша родина, ніж про її ДНК.

Шість міфів про гени

Міф

«У мами був діабет, тож і в мене буде»

Насправді

Генетично близькі індіанці піма хворіють на діабет у 38% в Аризоні і в 6,9% у горах Мексики. А в рандомізованому дослідженні зміна способу життя працювала і для носіїв найризиковішого варіанта гена.

Міф

«Спадковість 80% означає, що на 80% це від генів»

Насправді

Спадковість описує відмінності між людьми в групі, а не окрему людину. Зріст у чоловіків спадковий на 87–93%, а південнокорейські жінки за століття виросли на 20 см.

Міф

«Існує ген депресії, ген розуму, ген ожиріння»

Насправді

18 найвідоміших «генів депресії» не підтвердились на сотнях тисяч людей. Найсильніший відомий ген ваги FTO додає близько 3 кг. Бал із 3952 варіантів пояснює лише 12–16% відмінностей в освіті.

Міф

«Довголіття в генах: у нас у роду всі доживали до дев'яноста»

Насправді

Справжня спадковість тривалості життя значно нижча за 10%. Свояки без спільних генів живуть схоже майже так само, як кровні родичі, бо люди обирають партнерів зі схожим способом життя.

Міф

«Якщо хвороба генетична, з нею нічого не зробиш»

Насправді

Фенілкетонурія повністю генетична, і дієта з перших днів життя запобігає більшості її наслідків. Серед людей із найвищим генетичним ризиком хвороб серця здоровий спосіб життя був пов'язаний із ризиком на 46% нижчим.

Міф

«Епігенетика означає, що думками й звичками можна переписати свої гени»

Насправді

Середовище справді залишає слід на ДНК: люди, які були зачаті під час голоду в Нідерландах 1944–1945 років, через шість десятиліть мали інші хімічні позначки на гені IGF2, який впливає на ріст, ніж їхні брати й сестри. Але це слід від голоду в перші тижні розвитку, а не від позитивного мислення. Послідовність генів від цього не змінюється.

Генетичний тест: коли він справді потрібен

Домашні ДНК-тести обіцяють розповісти про ризики хвороб, ідеальну дієту й спортивний потенціал. Із точністю там проблеми. Американська клінічна лабораторія перевірила 49 зразків, які люди надіслали для підтвердження після такого тесту: 40% варіантів, знайдених у «сирих» даних побутових тестів, виявились хибнопозитивними. Частину варіантів, позначених як «підвищений ризик», клінічні лабораторії вважали безпечними й поширеними.

Межа: вибірка маленька і складається з людей, які самі вирішили перевіритись, тож загальну частку помилок за нею не порахуєш. Але порядок проблеми зрозумілий.

З полігенними прогнозами інша обмеженість: вони чесно повідомляють про зсув шансів, але цей зсув зазвичай не змінює того, що варто робити. Людина з високим генетичним ризиком хвороб серця чи деменції отримує ту саму пораду, що й усі: не курити, рухатись, стежити за вагою й тиском. Різниця в тому, що для неї ця порада важить ще більше.

Інфаркти за 10 років у людей із найгіршою спадковістю

Нездоровий спосіб життя (0–1 здорова звичка з 4)

10,7%

Здоровий спосіб життя (3–4 звички з 4)

5,1%

Khera та колеги, NEJM, 2016, одне з чотирьох досліджень у роботі (США). Звички: не курити, не мати ожиріння, регулярно рухатись, здорово харчуватись. Межа: це спостереження, і люди зі здоровими звичками відрізняються й іншим.

Медичний генетичний тест, призначений лікарем-генетиком, має сенс у трьох ситуаціях:

Кілька родичок мали рак грудей чи яєчників

Можлива поломка в генах BRCA1 чи BRCA2. З кожною хворою родичкою ризик для носійки зростає.

Ранні інфаркти в родині і дуже високий холестерин

Можлива сімейна гіперхолестеринемія, тобто спадково високий холестерин. Серед людей із дуже високим холестерином вона трапляється в 1 з 14.

У родині вже знайшли конкретну мутацію

Тоді тест перевіряє саме її і відповідає на конкретне питання: передалась вона вам чи ні.

У цих випадках результат змінює план спостереження, профілактики або лікування. Тест «для цікавості» здебільшого не змінює нічого, крім рівня тривоги.

Словник: вісім слів, які допоможуть читати новини про гени

Спадковість (heritability): Частка відмінностей між людьми в певній групі, яка пов'язана з відмінностями в генах. Описує групу, а не окрему людину, і змінюється разом з умовами.
Моногенна хвороба: Хвороба, яку спричиняє зміна в одному гені: хвороба Гантінгтона, фенілкетонурія, сімейна гіперхолестеринемія. Здебільшого рідкісні, хоча сімейна гіперхолестеринемія трапляється в 1 з 313 людей.
Пенетрантність: Частка носіїв генетичного варіанта, у яких справді розвивається хвороба. Для BRCA1 і раку грудей до 80 років близько 72%, тобто не 100%.
Полігенний бал: Сумарна оцінка ризику з тисяч чи мільйонів варіантів ДНК, кожен із крихітним ефектом. Зсуває шанси, але рідко щось передбачає для конкретної людини.
GWAS: Повногеномне дослідження асоціацій: порівнюють мільйони точок ДНК у сотень тисяч людей, щоб знайти варіанти, пов'язані з ознакою.
Однояйцеві й двояйцеві близнюки: Однояйцеві мають майже однакові гени, двояйцеві в середньому половину спільних, як звичайні брати й сестри. Порівняння тих і тих лежить в основі більшості оцінок спадковості.
Асортативне парування: Схильність обирати партнера, схожого на себе освітою, звичками, зростом. Через це родичі схожі не лише генами, і оцінки спадковості можуть завищуватись.
Епігенетика: Хімічні позначки на ДНК, які вмикають чи вимикають гени, не змінюючи їхньої послідовності. Середовище справді може їх змінювати, але це не спосіб «переписати» гени.

Часті питання

Чи передається рак у спадок?

Частково. Спадковість раку загалом близько 33%, і для більшості видів пухлин головну роль відіграє середовище. Навіть однояйцевий близнюк людини з раком мав ризик 46% проти 32% у середньому. Виняток становлять сильні гени на кшталт BRCA1 і BRCA2, з якими ризик раку грудей до 80 років сягає 69–72%.

Чи можна схуднути, якщо ожиріння в генах?

Так. Гени впливають на те, скільки людина набирає за однакового надлишку їжі: в експерименті з близнюками розкид був від 4,3 до 13,3 кг, але набрали всі. Фізична активність послаблює ефект гена FTO на 27%, а генетично близькі групи в різних умовах мають дуже різну частоту ожиріння й діабету.

Чи передається інтелект у спадок?

Значною мірою так: спадковість розумових здібностей зростає з 41% у 9 років до 66% у 17. Але вона залежить від умов: у бідних родинах у США внесок генів був близький до нуля. А передбачити здібності конкретної дитини за ДНК поки неможливо: найкращий генетичний бал пояснює 12–16% відмінностей в освіті.

Чи передається депресія у спадок?

Частково: спадковість депресії близько 37%, у близьких родичів шанси на неї приблизно втричі вищі. Але окремого «гена депресії» немає: 18 найвідоміших кандидатів не підтвердились на сотнях тисяч людей.

Чи варто робити ДНК-тест на схильність до хвороб?

Побутовий тест для цікавості здебільшого ні: у перевірці клінічної лабораторії 40% знайдених у таких тестах варіантів виявились хибнопозитивними. Медичний тест через лікаря-генетика має сенс, якщо в родині кілька випадків раку грудей чи яєчників, ранні інфаркти з дуже високим холестерином або вже відома мутація.

Чи успадковується довголіття?

Набагато менше, ніж здається. Із поправкою на те, що люди обирають партнерів зі схожим способом життя, справжня спадковість тривалості життя значно нижча за 10%.

Наш висновок

Гени впливають майже на все, але здебільшого не так, як у сімейних переказах. Справжній «генетичний вирок», як хвороба Гантінгтона, трапляється рідко. І навіть повністю генетичну фенілкетонурію майже повністю вимикає дієта. Сильні гени ризику, як BRCA чи APOE4, роблять хворобу дуже ймовірною, але не неминучою, і саме для них медичний генетичний тест має сенс. Для всього іншого, від ваги й діабету до інфаркту, депресії та розумових здібностей, гени працюють як тисячі дрібних зсувів. Вони визначають, наскільки легко вам набрати вагу чи наскільки уважно варто стежити за тиском. Але вони не визначають, чи це станеться: однакові гени дають 38% діабету в Аризоні і 6,9% у горах Мексики, а здорові звички майже вдвічі знижують ризик хвороб серця навіть у людей із найгіршим генетичним прогнозом. Тому найкорисніший спосіб думати про сімейну історію такий: це не прогноз, а підказка, на що звернути увагу. Якщо в родині багато випадків однієї хвороби, особливо раку грудей і яєчників чи ранніх інфарктів, варто поговорити з лікарем про обстеження. В усіх інших випадках порада та сама, що й для всіх, просто для вас вона важить трохи більше.

Джерела

Кожне твердження в тексті спирається на первинну публікацію, перевірену через PubMed. Посилання ведуть на сайт видання.

Поділитися:

Цей матеріал носить інформаційний характер і не є медичною порадою. Усі твердження в тексті спираються на первинні дослідження, посилання на які наведені в розділі «Джерела» — кожне можна відкрити й перевірити. Будь-які рішення щодо лікування приймайте разом з лікарем.