Близнюковий метод 1

Близнюковий метод був запропонований Ф. Гальтон в 1865 році, але остаточна розробка його основ була проведена Г. Сіменсом в 1924 році. Сіменс розробив надійний спосіб діагностики зиготности (метод полисимптомного порівняння), що базується на оцінці подібності та відмінності близнюків за цілою низкою параметрів. Кожен параметр окремо не дозволяє винести судження про зиготности близнюків, але використання комплексу параметрів дозволяє проводити більш надійну діагностику. Крім цього він запропонував використовувати в якості об'єкта досліджень як МОЗ близнюків, але і ДЗ близнюків. Принципи, закладені Г.Сіменсом в основу близнецового методу не зазнали скільки-небудь істотних змін до теперішнього часу.

Близнюковий метод в класичному варіанті грунтується на кількох припущеннях.

По-перше, передбачається рівність середовищ для партнерів як в парах МОЗ, так і парах ДЗ близнюків. В цьому випадку якщо мінливість ознаки повністю визначається середовищем, то і МОЗ та ДЗ близнюки повинні мати за цією ознакою однаково високі внутріпарние кореляції близькі до 1,0. Якщо ж мінливість ознаки цілком залежить від генотипу, то коефіцієнт кореляції в групі МОЗ близнюків може бути близький до 1,0, а в групі ДЗ близнюків приблизно дорівнює 0,5 (тобто ступеня споріднення ДЗ близнюків, схожості їх генотипу).

По-друге, передбачається відсутність систематичних розходжень між близнюками і одіночнорожденнимі. У зворотному випадку результати блізнецових досліджень не можна переносити на популяцію в цілому. Так само не повинно бути систематичних різниці між самими типами близнюків.

Якщо положення про рівність середовищних умов розвитку МЗ і ДЗ близнюків не дотримується, то оцінки компонент фенотипова дисперсії (успадкованого, дисперсії ефектів загальної та різною середовища) спотворюються. Подібне спотворення може відбуватися в ряді випадків:

1) середовищні умови можуть збільшувати внутрипарное схожість МОЗ близнюків. Підкреслення подібності оточуючими може призвести до появи додаткового (негенетического) подібності між членами МОЗ пари близнюків. Це суперечить прийнятому допущенню про рівність загальних середовищ для МОЗ і ДЗ пар, так як для ДЗ пар подібне підкреслення подібності менш характерно. У разі вивчення ознаки слабко залежить від специфічних особливостей середовища (наприклад - психофізіологічних характеристик) похибка буде невелика. Але якщо ознака чутливий до такого роду особливостей близнецовой середовища, то блізнецовий метод малопридатний для його вивчення оскільки порушується принцип рівності середовищ і загальна середу буде робити більший внесок у подібність МОЗ близнюків, ніж в подібність ДЗ близнюків.

2) Середовищні умови можуть зменшувати внутрипарное схожість ДЗ близнюків. Так, в ряді досліджень показано, що середовищні умови розвитку мають тенденцію збільшувати відмінності ДЗ близнюків: батьки схильні акцентувати відмінності ДЗ близнюків (наприклад, успіхи в різних видах діяльності); самі близнюки прагнуть підкреслити свою несхожість. Це призводить до ефекту дисиміляції - поступового відмінності ДЗ близнюків. Якщо досліджувана психологічна характеристика формується за участю сприяють дисиміляції факторів середовища, то показник успадкованого буде завищений як і в першому випадку, оскільки загальна середу буде вносити менший внесок у подібність ДЗ близнюків, ніж в подібність МОЗ близнюків.

3) Умови розвитку можуть рівним чином зменшувати схожість партнерів як МОЗ, так і ДЗ пар. Частина їх пов'язана з періодом внутрішньоутробного розвитку та пологів, частина припадає на наступні етапи розвитку.

Під час внутрішньоутробного розвитку близнюки часто опиняються в нерівних умовах. Так, всі поживні речовини і кисень надходять в плід через плаценту. Всі ДЗ близнюки і приблизно одна третина МОЗ близнюків має роздільні хоріона і плаценти. Інші дві третини МОЗ близнюків мають загальні хоріон і плаценту. В цьому випадку в плодових оболонках так званих монохоріонних близнюків утворюються різні сполуки (шунти) між судинними системами близнюків. У разі формування артеріо-венозного шунта відбувається з'єднання артерії одного близнюка з веною іншого. При цьому одному з близнюків може не діставати багатої киснем і живильними речовинами артеріальної крові, можливий ж надлишок того й іншого у другого близнюка також може не сприяти нормальному розвитку. На щастя, зазвичай виникає кілька приблизно рівних за потужністю шунтів компенсують один одного. Якщо ж компенсація недостатня, то один з близнюків розвивається в умовах дефіциту кисню і поживних речовин. В цьому випадку при народженні спостерігається значна різниця між близнюками, в першу чергу у вазі. Подібна різниця може спостерігатися і у ДЗ близнюків і діхоріонних МОЗ близнюків через нерівномірного здавлювання плацент при багатоплідній вагітності.

Етап пологів також може обумовити сильні середовищні відмінності для близнюків. Близнюк, народжується перший має більший шанс отримати родову травму. У той же час другий близнюк найчастіше займає в матці неправильне положення що призводить до необхідності штучного допомоги при пологах. Крім того другий близнюк довше знаходиться в пологах і відповідно довше і гостріше відчуває кисневе голодування, що негативно позначається на розвитку нервової системи.

Середовищні відмінності між близнюками виникають і на наступних етапах розвитку навіть при вихованні в одній родині. До цього найчастіше призводить упереджене ставлення батьків до кожного з близнюків, при цьому фізичні особливості, що виникли на етапі внутрішньоутробного розвитку та пологів поглиблюються. Також часто відбувається поділ обов'язків між близнюками (випадок комплементарних відносин), поділ пар за принципом "лідер - ведений".

Таким чином, якщо середовищні умови роблять різний вплив на формування досліджуваної характеристики у МОЗ та ДЗ близнюків, то показник успадкованого цієї характеристики може виявитися спотвореним: заниженими, якщо загальна середу вносить менший внесок у схожість МОЗ близнюків, ніж в подібність ДЗ близнюків; завищеними - в протилежному випадку.

Різновиди близнецового методу.

Класичний блізнецовий метод.

У цьому випадку використовується така схема експерименту, при якій вираженість досліджуваної ознаки зіставляється в парах МОЗ і ДЗ близнюків і оцінюється рівень внутрипарного подібності партнерів.

Метод контрольного близнюка.

Цей метод використовується на вибірках МОЗ близнюків. Так як МОЗ близнюки дуже подібні за багатьма ознаками, то з партнерів МОЗ пар можна скласти дві вибірки, зрівнялися за великим числом параметрів. Такі вибірки використовують для дослідження впливу конкретних середовищних впливів на мінливість ознаки. При цьому відібрана частина близнюків (по одному з кожної пари) піддається специфічному впливу, інша ж частина є контрольною групою. Оскільки в експерименті беруть участь генетично ідентичні люди, то цей спосіб можна вважати моделлю для вивчення впливу різних факторів середовища на одного і того ж людини.

Лонгитюдное близнецовое дослідження.

У цьому випадку проводиться тривале спостереження одних і тих же блізнецових пар. Фактично це поєднання класичного близнецового методу з лонгітюдним. Широко використовується для вивчення впливу середовищних та генетичних факторів у розвитку.

Метод блізнецових сімей.

Є поєднанням сімейного та близнецового методу. При цьому досліджуються члени сімей дорослих блізнецових пар. Діти МОЗ близнюків по генетичної конституції є як би дітьми однієї людини. Метод широко використовується при вивченні спадкових причин ряду захворювань.

Дослідження близнюків як пари.

Передбачає дослідження специфічних блізнецових ефектів і особливостей внутріпарних відносин. Використовується як допоміжний метод для перевірки справедливості гіпотези про рівність середовищних умов для партнерів МОЗ і ДЗ пар.

Зіставлення близнят з неблізнецвмі.

Також допоміжний метод, що дозволяє оцінити істотність різниці між близнюками і неблізнецамі. Якщо різниця між близнюками і іншими людьми не є значущою, то близнюки і інші люди ставляться до однієї генеральної вибірці і, отже, результати бллізнецових досліджень можна поширювати на всю популяцію.

Так, було відзначене деяке відставання членів блізнецових пар в розвитку від одіночнорожденних. Особливо ця різниця помітна в ранньому віці. Але зіставлення результатів дослідження членів блізнецових пар, чий партнер помер в ранньому дитинстві і одіночнорожденних не виявив суттєвої різниці в рівні розвитку. Тобто особливості розвитку близнюків обумовлені не стільки труднощами ембріонального розвитку, скільки з особливостями виховання близнюків як пари (сімейні труднощі при народженні близнят, замкнутість близнюків в парі тощо). Таким чином, близнюки дещо відрізняються від всієї популяції, але з віком ця різниця помітно згладжується і близнюки здебільшого стають порівнянні з іншою популяцією.

Метод розлучених близнюків.

Через особливості розвитку ДЗ та МОЗ пар близнюків класичний блізнецовий метод і його різновиди прийнято вважати "нежорсткими" експериментами: в них неможливо однозначно розділити вплив генетичних факторів і факторів середовища, так як в силу ряду причин умови розвитку близнюків за цілою низкою причин виявляються непорівнянними.

Тому експерименти проведені за вищенаведеними схемами вимагають додаткової верифікації. Вона може бути двох видів. По-перше, можна перевірити гіпотезу про подібність середовища МЗ і ДЗ близнюків, тобто довести, що на досліджувану характеристику не впливають відмінності в середовищі МОЗ та ДЗ близнюків. Але подібна перевірка дуже важка і має невисоку надійністю.

По-друге, дані досліджень можна зіставити з результатами досліджень по "жорстким" схемами, які дозволяють точно відокремити вплив факторів середовища від генетичних. Одним з таких методів і є метод розлучених близнюків.

У цьому методі проводиться внутрипарное порівняння близнюків, розлучених в ранньому віці. Якщо МОЗ близнюки були розлучені подібним чином і росли в різних умовах, то все їх схожість має бути визначено їх генної ідентичністю, а відмінності - впливом факторів середовища.

Метод частково розлучених близнюків.

Цей метод полягає в порівнянні внутрипарного подібності МОЗ і ДЗ близнюків, які живуть якийсь час нарізно.

У цих дослідженнях також можна визначити в якій мірі справедливий постулат про рівність середовищ МЗ і ДЗ близнюків. Так, якщо МОЗ близнюки живуть окремо стають все менш схожі один з одним за деякою психологічної характеристиці, а ДЗ близнюки, які живуть нарізно, не відрізняються по внутрипарного подібності від разом живуть ДЗ близнюків, то можна зробити висновок, що середовищні умови МОЗ та ДЗ нерівноцінні, а висновки про успадкованого досліджуваної характеристики завищують показник успадкованого цієї характеристики.