ほんの少しの唾液で子供が天才かどうかがわかるのでしょうか？ネットセレブの遺伝子検査は本当に信頼できるのか？

近年、遺伝子検査が商品化され、多くの人が試してみるようになりました。さまざまな遺伝子モニタリング製品が市場に登場しています。一部の遺伝子検査会社は、唾液サンプルから子供の知能の上限を予測できると主張して、「天才遺伝子」検査パッケージを発売した。遺伝子コードを使って本当に人間の知能のコードを解読できるのでしょうか?

才能を発見できると主張する遺伝子モニタリング製品

IQの遺伝子検査はどのように行われますか?

このものが信頼できるかどうかを知りたい場合は、まず商人がどのように運営しているかを知る必要があります。

一般的に、遺伝子検査製品を購入すると、その後すぐに遺伝子検査キットが届きます。

キットには小さな試験管、綿棒、説明書が含まれており、唾液などのサンプルを自分で採取できるように設計されています。サンプル採取は非常に簡単で、指示に従ってサンプルを研究所に送り返すだけです。

その後、スタッフが作業を開始しました。抽出試薬を使用して口腔スワブ内の細胞を処理し、 DNA を抽出します。

次に、抽出された DNA サンプルは、遺伝子検査キット内の事前に混合された PCR 反応溶液を使用して増幅されます。このステップは遺伝子検査の核となるステップであり、その目的は、 IQ に関連する特定の遺伝子断片を増幅して、検査で観察できるようにすることです。

一般的に、企業は COMT 遺伝子や MCPH1 遺伝子など、IQ に関連するさまざまな遺伝子を増幅対象として選択します (他にもありますが、ここでは紹介しません)。そのうち、 COMT 遺伝子は脳の前頭前野に関係しており、認知制御や感情調節に深く関わっています。一方、MCPH1遺伝子は大脳皮質の発達に関係しており、脳の容積と神経の発達に影響を与えます。これらの遺伝子の変異は知能の発達に影響を及ぼす可能性があるため、遺伝子検査の重要なターゲットとなります。

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PCR増幅後、サンプルは蛍光定量PCR装置を使用して分析されました。この判断に基づいて、実験者はサンプル内の COMT 遺伝子と MCPH1 遺伝子の変異の種類を決定し、遺伝子スコアを導き出すことができました。最終的に、遺伝子検査レポートではサンプルの遺伝子スコアを組み合わせて、知能の遺伝的特性の分析を提供します。

簡単に言えば、商人が使用するこの方法は、単一の遺伝子に基づいて特性を予測することです。この操作は比較的簡単で、一言で言えば「速い」です。特定の遺伝子の変異部位を検出するために、主にPCR増幅技術に依存しています。その目的は、DNA分析を通じて標的遺伝子の特定の変異の存在を直接特定し、この単一遺伝子分析を通じて学習能力に関する潜在的な問題を予測することです。

単一の遺伝子で特定の特性を予測することは信頼できるのでしょうか?

問題は、単一の遺伝子が特定の特性を予測できるかどうかです。

信頼性がないと言っても過言ではありません。なぜなら、単一の遺伝子は知能のごく一部にしか影響を与えず、知能の違いを完全に説明することができないからです。知能の形成は、1つまたは少数の遺伝子によって制御されるのではなく、複数の遺伝子と、これらの遺伝子と環境要因との相互作用によって決定されます。

COMTを例にとると、COMT遺伝子にはVal型（高活性型）、Met型（低活性型）などが含まれます。研究では、Met型がワーキングメモリのパフォーマンスの向上と関連している可能性があることがわかりました。

しかし、アンドレアス・マイヤー・リンデンバーグによる 2005 年の研究によると、COMT 遺伝子の Val158Met 変異体は、特に高い認知負荷を必要とするタスクにおいて、脳の前頭前野の活動に一定の影響を及ぼすことがわかっています。しかし、この効果は弱く、タスクの性質と認知負荷に大きく依存しており、低負荷のタスクではほとんど違いが見られませんでした。研究では、遺伝子と環境の相互作用が認知能力に重要な役割を果たすことも示されています。したがって、単一の遺伝子の影響だけでは、個人の認知能力を完全に説明するには不十分です。

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単一遺伝子検査以上のもの

多遺伝子検査は信頼できない

もちろん、評価のために単一遺伝子検査ではなく複数遺伝子検査を使用する企業もあります。簡単に言えば、研究者たちは知能に関連する多くの遺伝子（パズルのピースのように）を特定しました。それぞれの遺伝子の影響は、パズルのピースの大きさや形のようなものです。遺伝子が知能に大きな影響を与える場合、より高いスコアが与えられます。効果が小さい場合は、スコアが低くなります。次に、すべての遺伝子のスコアを合計して合計スコアを取得します。これは、知能のパズルのパターンのようなものです。上で述べた単一の遺伝子は、パズルの 1 ピースのように影響力を持ちます。聞いたところによると、前の商人が使っていた方法よりも良いようです。

しかし、多重遺伝子検査を通じて IQ を予測する方法はまだあまり信頼できるものではないことが判明しました。 2018年、サベージ氏の研究結果は依然として、多遺伝子スコアの説明力には限界があることを示唆していた。この研究では、複数の大規模GWASからの知能関連データと、さまざまな集団からの統合遺伝子型データを使用し、サンプル総数は28万人となった。

結果は、多遺伝子スコアが知能の違いの約5％から10％を説明できることを示しており、これは、遺伝子スコアを通じて研究者がグループ内の個人間の知能の違いのごく一部を予測できることを意味します。これは比較的小さな説明力であり、知能に関連する遺伝子の数が多数あるにもかかわらず、遺伝子自体の貢献はまだ限られていることを意味します。

この研究では、知能の変動の約90%は多遺伝子スコアでは説明できないことも示されました。これらの違いは、環境要因（教育、家族背景、社会経済的地位など）に関連している可能性があります。これは、知能に対する環境の決定的な役割と、知能の形成における遺伝子と環境の相互作用の重要性を強調しています。遺伝子は個人に特定の可能性を与えるかもしれませんが、環境要因も知性の最終的な表現において重要な役割を果たします。

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2021年の研究でも同様の見解が浮上し、多遺伝子スコアは集団の知能分布を予測できるものの、個人差が大きく、個人の知能レベルを正確に予測することはできないことが判明した。言い換えれば、遺伝子スコアは知能を決定するものではなく、影響を与える多くの要因の 1 つにすぎません。

2003 年の Turkheimer の研究では、研究者らは、社会経済的地位と環境要因が知能に対する遺伝的影響において重要な緩和役割を果たす可能性があると提唱しました。

研究者らは双子研究デザインを使用し、一卵性双生児と二卵性双生児の両方を含む米国の双子のサンプルを分析した。研究者らが双子のサンプルを使用したのは、一卵性双生児は遺伝的に非常に類似しているが、二卵性双生児は遺伝的にそれほど類似していないためである。したがって、これら 2 種類の双子の知的パフォーマンスを比較すると、知能における遺伝的要因と環境的要因の役割を区別するのに役立ちます。

研究では、高所得家庭では遺伝的要因が知能に与える影響が最も大きいことが判明した。言い換えれば、これらの家族では、知能の違いは主に遺伝によって決まるのです。データ分析によると、高所得家庭では遺伝的寄与が60～70％と高く、環境の影響は比較的小さいことが分かっています。

低所得世帯の場合、状況は大きく異なります。研究により、環境要因は遺伝的要因よりも知能に大きな影響を与えることがわかっています。これらの家族では、知能の違いは主に家族や社会環境から生じ、知能に対する遺伝的寄与は大幅に減少します。データ分析によると、低所得世帯では環境の寄与が70％に達する可能性がある一方、遺伝の寄与は約20％に低下することが判明した。この研究は、低所得家庭では遺伝的要因よりも環境的要因の方がはるかに影響する可能性があることを強調している。研究では、子どもの成長の初期段階でより効果的な教育的介入を実施できれば、知能スコアを約 15% 向上できることが示されており、環境要因によって遺伝的欠陥を補うことができることが示されています。

現在の研究結果に基づくと、遺伝子検査では IQ を正確に予測することはできません。遺伝子は知能に大きな影響を与えますが、遺伝子検査では知能の違いを部分的にしか予測できず、精度もまだ低いです。知能の形成は遺伝子と環境の複合的な影響の結果であり、その中で環境要因が重要な役割を果たします。知能の可塑性とは、教育、社会的支援、適切な環境介入を通じて個人の知能を効果的に向上させることができることを意味します。

遺伝子検査を受けて検査報告書を受け取ったとしても、それを自分の運命の判決としてではなく、自分の可能性を解き放つためのロードマップとして捉えるべきです。人類の知恵の真の規範は、常に知識の追求における継続的な突破口の道に記されています。

参考文献

[1]https://patents.google.com/patent/CN101724687A/zh

[2]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15809405/

[3]https://www.nature.com/articles/s41588-018-0152-6

[4]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14629696/

企画・制作

著者: 蘇成宇、ポピュラーサイエンスクリエイター

査読者: 北航大学医学工学部教授イェ・シェン

企画丨He Tong

編集者：何童

校正：Xu Lai、Lin Lin