Кто использует близнецовый метод исследования. Близнецовый метод

Который основан на принципах сопоставления индивидуальных признаков близнецов с целью выявления степени влияния среды и генетики на формирование личности.

Предыстория

Ф. Гальтон был первым, кто основал этот метод в 1875 году. В своей статье об истории близнецов как критерии относительности в культурном и генетическом подходах он рассматривал их как инструмент исследования с целью нахождения индивидуальных отличий в разрезе влияния биологических факторов и факторов окружающей среды на формирование личности. Однако до него были высказаны некоторые мысли о таком методе исследования. После выхода его статьи научные сотрудники всего мира подвергли критике его позицию, намекая на «глубокие логические изъяны» его теории. Сходства внешние (биологические) и внутренние (психологические) трудно разделить по природе их формирования и утверждать, под следствием чего формируется тот или иной признак. Роль наследственности и социальной среды в формировании личности - вот тот проблемный аспект, ради которого был изобретен близнецовый метод исследования.

Уже с середины 20-х годов ХХ столетия психологи стали разрабатывать и использовать усовершенствованные механизмы и методы исследования близнецов. Основной нововведенный способ заключается в сравнении свойств однояйцевых и двуяйцевых пар. При сравнении, если однояйцовые близнецы более схожи по изучаемому личностному свойству, чем двуяйцовые, то, вероятнее всего, эта черта в большей степени передается по наследству. Такие исследования применяются все чаще, а поле проблем достаточно велико.

История близнецовых исследований в России

Первое исследование близнецов было проведено в 1900 году С. А. Сухановым. Он изучал особенности развития психоза. В дальнейшем в 30-е годы ХХ века такими исследованиями начали существенно заниматься в Медико-биологическом институте. Этот метод стал ключевым в сфере генетической психофизиологии. В 1972 году в связи с этим была открыта первая лаборатория, где близнецовый метод генетики был центральным для изучения вопросов генетической наследственности.

Основным направлением исследований Медико-биологического института было изучение роли влияния генетики и среды на этиологию болезней. Сотрудники непосредственно занимались изучением таких болезней, как: бронхиальная астма (Н. Н. Малкова), Базедова болезнь (И. А. Рывкин), язва желудка и двенадцатиперстной кишки (А. Е. Левин), диабет (С. Г. Левит). Исследователи института получили довольно интересные данные о влиянии наследственности на формирование психофизиологических особенностей в детском возрасте (Л. Я. Босик), особенностей распределения показателей на электрокардиограмме (И. Б. Кабаков). Здесь также было уделено большое внимание разработке математико-статистического аппарата для анализа результатов по близнецовому методу исследования (М. В. Игнатьев).

При институте проводились изучение наследственной обусловленности когнитивных функций (разных видов памяти, психического развития, внимания, интеллекта). Главным образом исследователи изучали особенности активного влияния на человека посредством обучения. Для этого чаще всего использовали метод контрольного близнеца, с помощью которого проверялась эффективность методов обучения на другом (экспериментальном) испытуемом (грамота, развитие деятельности дошкольника и другие). Результаты таких исследований показали, что тренировка повторения наглядных манипуляций с объектами не давала ожидаемого эффекта на скорость обучения дошкольников и не развивала деятельность ребенка дошкольного возраста.

Такие отечественные исследователи, как Т. А. Пантелеева, И. В. Равич-Щербо, Г. А. Шибаровская и Т. В. Василец, занимались изучением отличий в свойствах нервной системы близнецов. Изучение сонорно-моторных реакций стало предметом исследований для Т. А. Пантелеева и С. Б.Малых. Исследованием психологических отличий близнецов занимались в основном В. В. Семенов, Н. В. Искольдский и другие.

Основная характеристика близнецового метода

Близнецы - это фактически идеальный объект для проведения психогенетических исследований. Особенностями этого метода являются в основном две вещи: подбор испытуемых посредством сравнения их генетического материала (должно быть наиболее точное совпадение), а также центральный вопрос исследования - то свойство, которое нужно изучить и найти отличия.

Первая составляющая наиболее сложна для подбора. Ведь различают два типа близнецов: монозиготные (MZ) и дизиготные (DZ). Монозиготные - это однояйцевые и происходят от одной и той же зиготы (единый общий генетический материал), а дизиготные рождаются из разных зигот (разный генетический набор). Монозиготные близнецы встречаются реже, чем дизиготные. Сравнивая результаты внутрепарных корреляций этих двух категорий, можно непосредственно выяснить влияние генотипа на особенности развития того или иного изучаемого признака. Однако для выявления закономерностей влияния внешней среды на признак необходимо делать подборку выборки из монозиготных близнецов. Это сделает исследование чище и позволит избежать влияния побочных факторов на результаты эксперимента.

Главной проблемой близнецового метода считается подборка испытуемых по фенотипическим показателям. В 1924 году Г. Сименс предложил использовать метод для оценки уровня зиготности - полисимптоматический метод сравнивания сходства близнецов и отнесения их к той или иной группе (моно- или дизиготные близнецы).

Особенности проведения близнецового метода

Близнецовый метод используется в науке все чаще, поэтому важно учитывать особенности его проведения. Для того чтобы впыолнить его, необходимо учитывать два основных фактора: среду развития и отсутствие различий между близнецами. Если пренебречь фактором среды, то можно нарушить внутреннею валидность исследования. К примеру, разное поведение родителей по отношению к близнецам может привести к ложным выводам о влиянии среды на исследуемый признак (кроме случая, если это не является предметом исследования). Если же пренебречь уровнем сходства между близнецами, это повлияет на внешнюю валидность исследования, так как, не установив этот фактор, невозможно будет узнать о генетической составной влияния на формирование исследуемого признака.

Источники смешения влияния переменных в исследованиях близнецовым методом

Первым источником ошибок таких исследований является среда воспитания моно- и дизиготных близнецов. Она обычно разная, так как установлено, что родители таких детей совершенно по-разному к ним относятся в силу их внешних отличий. Монозиготные близнецы выглядят одинаково, поэтому родители относятся к ним одинаково. А вот при воспитании дизиготных мама и папа стараются отметить их отличия. Поэтому этот фактор наиболее влияет на смещение результатов эксперимента, и его необходимо контролировать как вероятную побочную переменную.

Вторым источником ошибок является уровень генетического сходства, этот фактор должен быть четко определен перед началом проведения эксперимента. Не проконтролировав его, можно получить недостоверные выводы, что не будут соответствовать реальной картине изучения научной проблематики.

Классический метод

Этот близнецовый метод исследования проводится путем сопоставления результатов изучения моно- и дизиготных близнецов. В его основу заложено сравнение внутрипарных корреляций этих двух видов с учетом результатов лонгитюдного наблюдения (длительное изучения поведения близнецов). По итогам такого типа эксперимента проще установить достоверные закономерности в изменениях вклада среды и фенотипа в ходе онтогенетического развития испытуемых.

Метод контрольного близнеца

Этот метод преимущественно используется для изучения влияния детерминант из среды на конкретный психологический признак. Его можно применять только в том случае, если определено точное сходство между двумя монозиготными близнецами. Эти пары разделяются, где первый определяется в экспериментальную группу, а второй - в контрольную. Далее, после завершения эксперимента, установляются достоверные отличия во влиянии на экспериментальную выборку при сравнении с показателями в контрольной. Если такие отличия найдены, тогда эффективность эксперимента достоверна.

Метод разлученных близнецов

Наиболее жестокий близнецовый метод в психологии. Объектом таких исследований становятся моно- и дизиготные близнецы, которые были разлучены в раннем детстве и не знают о существовании друг друга. Сходство таких детей обусловлено только генотипом, а среда обитания и ее влияние совсем разные. Такие случаи крайне редки, поэтому таких исследований единицы. Здесь невозможно проконтролировать влияние побочных переменных, а выборка не всегда может быть достаточной для того, чтобы сделать достоверные выводы.

Метод близнецовых семей

Он совмещает в себе семейный и близнецовый виды исследований. Чаще всего используется при изучении влияния наследственности на развитие психических заболеваний. Близнецовый метод изучения наследственности человека направлен на исследование членов семей взрослых близнецов и их детей. Благодаря этому методу, можно изучить роль “материнских” или “отцовских” эффектов влияния на психологическое развитие детей - не близнецов.

Метод одиночных близнецов

Объектом такого метода изучения становятся одиночные близнецы, которые выжили в едином числе после родов. Он хорош для выявления роли перинатального развития на последующий онтогенетический процесс развития личности ребенка. Такой близнецовый метод исследования проводится путем наблюдения и помогает проследить психологические особенности «близнецовой ситуации» и пронаблюдать за влиянием других детерминант. Используется как дополнение к классическому близнецовому методу.

Преимущества близнецового метода

Существует множество научных позиций по поводу эффективности близнецового метода. Некоторые исследователи склонны считать его невалидным, однако история его применения в практике говорит сама за себя. Совокупность всех психофизиологических методов вместе с этим делает возможным решить довольно широкий спектр вопросов. Поэтому близнецовый метод используется в сфере общей, дифференциальной, возрастной, педагогической психологии. Также он применяется во многих других отраслях, которые не связаны с психологическими исследованиями (генетика, физиология, биология и другие). Близнецовый метод исследования, несмотря на критику, является широко применяемым во многих областях науки и позволяет выявить индивидуально-психологические отличия и ключевые детерминанты психологического развития личности.

БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД - исследование генетических закономерностей на близнецах. В основе Б. м. лежит сравнение изучаемых признаков (или реакций) в разных группах близнецов с учетом сходства или различий их генотипов (см.) и среды, в к-рой близнецы росли, т. е. оценка роли наследственности и среды в изменчивости признака.

Частным случаем использования Б. м. являются, напр., установление наследственного характера признака и определение частоты фенотипического проявления гена - его пенетрантности (см. Пенетрантностъ гена). Б. м. применяется также и для оценки действия некоторых внешних факторов: леч. препаратов, методов воспитания, обучения и т. д. В целом близнецовые исследования, кроме Б. м., включают еще изучение явления многоплодия с медицинской, демографической, генетической и других точек зрения. Термин «близнецовый метод» был предложен Гальтоном (F. Galton) в 1875 г. В дальнейшей разработке этого метода принимали участие Вейнберг (W. Weinberg), Сименс (Н. Siemens), Хольцингер (К. Holzinger), Пенроуз (L. Penrose), Аллен (G. Allen), С. Г. Левит и другие, усилиями которых учение о близнецах превратилось в самостоятельный раздел биологии, называемый гeмeллологиeй (лат. gemelli близнецы + греч, logos учение).

При использовании Б. м. проводится сопоставление: 1) монозиготных (однояйцовых) близнецов с дизиготными (двуяйцовыми); 2) конкретных представителей (партнеров) монозиготных пар между собой; 3) результатов анализа близнецовой выборки с общей популяцией.

Монозиготными близнецами (однояйцовые, идентичные близнецы) называют близнецов, развивающихся из одной оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) и разделившейся при первом дроблении зиготы на две части. Такие близнецы генетически одинаковы.

Дизиготные близнецы (двуяйцовые, неидентичные близнецы) возникают при одновременном оплодотворении двух яйцеклеток. С генетической точки зрения они сходны не более, чем обычные братья и сестры, и имеют в среднем по 50% идентичных генов. Однако у дизиготных близнецов совпадает время зачатия, время и условия эмбрионального развития в материнском организме и постэмбрионального - в семье, т. е. двуяйцовые близнецы обладают большей общностью средовых факторов, чем обычные братья и сестры.

При многоплодных беременностях рождаются не только двойни, но и тройни, четверни и т. д. Частота рождения таких близнецов не велика, и в Б. м. они используются редко.

Общая частота рождений близнецовых пар равна примерно 1%, из которых приблизительно около трети приходится на монозиготных близнецов. Соотношение моно- и дизиготных близнецов для каждой популяции можно определить по методу Вейнберга, суть к-рого в упрощенной форме сводится к следующему: отклонения от равного соотношения полов в близнецовых выборках невелики, все разнополые пары - заведомо дизиготны. Количество разнополых и равнополых пар среди дизиготных близнецов примерно одинаково. Поэтому число монозиготных близнецов можно определить, вычитая из всех обследованных пар близнецов удвоенное количество разнополых пар. Этот метод следует использовать только при популяционных исследованиях, т. к. в малых выборках он дает неточные результаты.

Исследования с применением Б. м. проводят в три этапа: 1) составление близнецовой выборки; 2) установление моно- или дизиготности; 3) сопоставление пар и групп близнецов по рассматриваемым признакам.

Составление близнецовой выборки. Из популяции выбираются все близнецы, а затем те из них, кто имеет рассматриваемый признак, или же из всего населения выделяются лица с данным признаком, а потом уже из них выделяют близнецов. В наблюдение должны включаться только те пары близнецов, в которых можно обследовать обоих партнеров.

Если популяция, в к-рой проводится исследование Б. м., велика и выявить всех близнецов в ней невозможно, то составление близнецовой выборки должно основываться на общих статистических правилах, включая правильное для данной популяции соотношение моно- и дизиготных пар. Б. м. не всегда требует большой выборки, и исследование можно ограничить одной или несколькими парами близнецов. В этом случае, однако, будет невозможна экстраполяция результатов на популяцию.

Диагностика зиготности близнецов

Первоначально диагностика зиготности основывалась на оценке количества плацент и хорионов. Однако, как было установлено позже, ошибки здесь могут достигать 20%, поскольку монозиготные близнецы могут иметь два хориона. Одновременно с этим зачастую просто невозможно получить эти сведения из истории родов. В 1924 г. Сименс предложил диагностировать зиготность близнецов методом так наз. полисимптомного сходства, т. е. сравнением партнеров пары по внешним признакам (пигментация кожи и волос, форма носа, губ, ушных раковин, рук, ногтей, размеры тела и т. д.). Субъективность этого метода заставила исследователей продолжить поиск других методов диагностики зиготности, включающих исследование сходства партнеров пары по четким, объективно учитываемым генетическим признакам (маркерам).

Современная диагностика зиготности основывается на анализе наиболее изученных и просто наследующихся признаков (эритро- и лейкоцитарные антигены, белки сыворотки крови, способность ощущать вкус фенилтиокарбамида и т. д.).

Для диагностики зиготности определяют следующие эритроцитарные и сывороточные системы крови: AB0, MNSs, Rh, P, Kell, Lutheran, Duffy, Kidd, Lewis, гаптоглобины, γ-гло-булины, трансферрины и др. Зиготность близнецов точнее и быстрее можно установить, если известны группы крови и белков сыворотки крови родителей или кровных родственников - сибсов (см.). Однако оценка зиготности возможна и при неизвестном фенотипе родителей (см. Генотип). В этом случае вероятность моно- или дизиготности рассчитывается на основании частоты проявления соответствующих признаков (маркеров) в популяции, к к-рой принадлежат родители.

Часто для диагностики зиготности приходится прибегать к исследованию и других показателей, из которых следует выделить четыре: дерматоглифику (см.), смешанную культуру лимфоцитов, пересадку кожи, электрофорез белков сыворотки крови.

Сходство дерматоглифических показателей у монозиготных близнецов значительно больше, чем у дизиготных. Этот факт известен давно, но метод не имел количественной оценки. Поскольку дерматоглифический метод исследования сейчас включает количественные показатели, которые можно оценивать интегрально, то его возможности как метода диагностики зиготности близнецов существенно возросли. Использование лимфоцитарного теста для диагностики зиготности основано на пролиферации лейкоцитов при смешении культур клеток от двух генетически неидентичных индивидов. Лимфоциты в смешанной культуре от монозиготных близнецов не претерпевают изменений, а от дизиготных способны трансформироваться. Это позволяет установить зиготность близнецов.

Наиболее точным показателем монозиготности близнецов является приживление реципрокно (от одного близнеца другому и наоборот) пересаженных кусочков кожи, т. к. успех трансплантации у человека определяется значительным числом генетически детерминируемых факторов. У дизиготных близнецов пересадки всегда заканчиваются отторжением. Однако этот тест в силу технической сложности и травматичности применяется относительно редко.

Предложен способ определения зиготности с помощью сравнения электрофореграмм сывороточных белков партнеров близнецовой пары, полученных электрофорезом в полиакриламидном геле. Монозиготные близнецы показывают одинаковые полосы (фракции), дизиготные - различные.

Объединение Б.М. с популяционно-статистическими исследованиями требует изучения зиготности многих тысяч пар. Такая огромная выборка не может быть изучена описанными методами, и в этих случаях используют анкетный метод диагностики. Показано, что анкетирование в 80- 85% случаев позволяет правильно определить зиготность; ошибкой при массовых исследованиях можно пренебречь. Однако анкетный метод диагностики зиготности не должен применяться в малых выборках.

Сопоставление пар и групп моно- и дизиготных близнецов (или партнеров монозиготных пар) по изучаемому признаку является заключительным этапом применения Б. м.

Методы сравнения близнецовых выборок по качественным (дискретным) признакам (ахондроплазия, галактоземия и т. д.) и количественным (рост, вес, продолжительность жизни и т. д.) различны.

Какой-либо качественный признак может встречаться у обоих близнецов данной пары либо у одного из них. В первом случае пара называется конкордантной, во втором- дискордантной (если рассматриваемый признак отсутствует у обоих близнецов, то такая пара вообще не попадает под наблюдение).

При сопоставлении моно- и дизиготных близнецов для каждой из групп определяют степень парной конкордантности (Kn), указывающую на пропорцию пар, в которых оба партнера имеют изучаемые признаки. В зависимости от характера сбора материала расчеты степени парной конкордантности различаются.

Если в популяции изучены все близнецы, имеющие рассматриваемый признак, то парная конкордантность определяется отношением числа конкордантных пар к общему числу конкордантных и дискордантных пар:

где С - число конкордантных по признаку пар, D - число дискордантных пар.

Однако в большинстве случаев исследователь в связи с размерами популяции не в состоянии изучить в ней всех близнецов, и исследуемая группа составляется выборочно. При этом следует иметь в виду, что конкордантные по данному признаку пары имеют примерно в два раза больше шансов попасть в поле зрения специалиста, чем дискордантные. Кроме того, при выборочном учете с какой-то вероятностью окажутся пары, которые, несмотря на наличие изучаемого признака, не попадут под наблюдение и не будут изучены. Чтобы не было занижения степени конкордантности, делают поправку. Принимается, что вероятность нерегистрации пары равна вероятности регистрации обоих близнецов как носителей данного признака (пробандов), а этот показатель легко определяется из выборки. Для того чтобы избежать ошибок, связанных с этими методическими погрешностями, парную конкордантность при выборочном учете следует определять по формуле:

где X - число пар, в которых носителями признака были оба партнера.

При использовании Б. м. надо указывать, каким способом определялась парная конкордантность, и вычислять ее одинаково для моно- и дизиготных близнецов. Использование показателя парной конкордантности требует также коррекции в отношении возрастной структуры выборки, особенно в тех случаях, когда возраст является модификатором проявления признака, напр, при ряде наследственных заболеваний.

Сопоставление степени парной конкордантности у моно- и дизиготных близнецов дает приблизительный ответ на вопрос о соотносительной роли наследственности и среды в развитии признака. При этом исходным является положение, что степень парной конкордантности должна быть достоверно выше у моно-, чем у дизиготных близнецов в случае, если наследственные факторы играют доминирующую роль в возникновении изучаемых признаков или болезней. Если в формировании изучаемой особенности участвуют как генетические, так и негенетические факторы, то у монозиготных близнецов могут наблюдаться определенные внутрипарные различия. Чем больше влияние среды, тем значительнее будут эти различия. Соответственно будет уменьшаться разница в степенях парной конкордантности между моно- и дизиготными близнецами. Для вычисления доли (степени) наследственности, участвующей в развитии признака, используют формулу Хольцингера:

где H - доля (степень) влияния наследственности на фенотип, K nMZ и K nDZ - степени парной конкордантности моно- и дизиготных близнецов. H - выражается величинами от 0 (полное отсутствие значения наследственности) до 1 (полное отсутствие значения среды). Если признак определяется аллелем (см. Аллели) с полной пенетрантностыо при несущественном влиянии среды, то степень конкордантности монозиготных близнецов будет равна единице, а дизиготных - 0,5 или 0,25 в зависимости от доминантного или рецессивного типа наследования и генотипа родителей. При полной конкордантности монозиготных близнецов H будет равно 1,0. На самом деле такие значения H бывают лишь при изучении строго генетически детерминированных признаков (напр., групп крови) и наблюдаются редко, что обусловливается неточностью диагностики заболеваний и неправильным определением зиготности. В обоих случаях значение H будет занижено. В диагностике заболеваний чаще встречаются случаи гипо-диагностики, чем гипердиагностики, а это в большей степени отражается на степени конкордантности монозиготных близнецов, чем дизиготных. Ошибки в диагностике зиготности обычно приводят к включению дизиготных близнецов в группу монозиготных. Это также может привести к уменьшению степени конкордантности монозиготных близнецов.

Учитывая возможные ошибки определения конкордантности и зиготности, а также основываясь на опубликованных результатах конкордантности близнецов при моно генных заболеваниях, можно говорить об определяющем значении наследственности в развитии признака при значениях H больше 0,7.

Существенное значение для экстраполяции данных близнецового анализа на общую популяцию имеет понятие «пробандовая (парная) конкордантность» (K p) - относительное число носителей признака среди моно- или дизиготных близнецов, что соответствует понятию о пенетрантности. Пробандовая конкордантность изучается чаще всего среди монозиготных близнецов и вычисляется по формуле:

где С - число конкордантных по изучаемому признаку пар, зарегистрированных только по одному партнеру, C x - число конкордантных пар, партнеры которых были зарегистрированы независимо друг от друга, D - число дискордантных пар. Если имеется полный учет всех пар, то формула (4) сводится к следующему виду:

Таким образом, основное значение пробандовой конкордантности монозиготных близнецов состоит в том, что (в случае, если сам факт монозиготности не влияет на проявление признака) она может рассматриваться как средняя пенетрантность генотипа, определяющего данный признак.

Преимуществом пробандовой конкордантности является возможность сравнения ее величины с частотой признака в популяции.

Между пробандовой конкордантностыо по данному признаку как средней пенетрантностью гена, частотой признака в популяции (Р) и отклонениями от средней пенетрантности V р (включающей как генетическую, так и общую средовую вариабельность) имеется связь, выраженная формулой:

Т. о., формула (7) дает возможность получить представление (хотя и в определенном смысле условное) о величине вариабельности пенетрантности наследственного задатка, формирующего признак. Эта величина представляет интерес в плане дальнейшего изучения непосредственных причин пенетрантности (если признак полезен) и непенетрируемости (если признак патологичен) генетической детерминации признака. В этом смысле особая роль отводится сравнительному изучению дискордантных по признаку партнеров монозиготных пар. Сравнивая партнеров монозиготных пар, обладающих изучаемым признаком, с теми, у которых он отсутствует, и сопоставляя эти данные с другими выявленными у близнецов изменениями, а также с различными факторами внешней среды, можно получить ответ на вопрос о причинах дискордантности партнеров. В этом плане очень ценные сведения могут быть получены при сопоставлении дискордантных монозиготных близнецов, воспитывающихся раздельно, однако такие пары встречаются редко.

При изучении роли наследственности и среды в формировании количественных признаков сходство или различие близнецов не может быть выражено терминами «конкордантность» или «дискордантность». Степень их различия выражается каким-то размахом величин, который определяется наследственностью п средой у дизиготных близнецов и только средой у монозиготных. Для упрощения можно не учитывать различия во взаимодействии генов и среды у разных типов близнецов, а также различия среды, которые в определенной степени имеют место у тех и других. В таком случае разница в величинах дисперсии признака у дизиготных близнецов по сравнению с монозиготными будет отражать относительное значение наследственных факторов по сравнению со средовыми в изменчивости признака, вследствие чего приведенная выше формула Хольцингера принимает вид:

где S 2DZ и S 2MZ - соответственно диспрсии признака у дизиготных и монозиготных близнецов; II отражает долю дисперсии фенотипа за счет наследственности.

Помимо сравнения моно- и дизиготных близнецов, для оценки роли среды можно использовать сравнение монозиготных близнецов, воспитывающихся вместе и раздельно. В этом случае определяют долю дисперсии фенотипа (E), обусловленную средой, с помощью коэффициентов внутриклассовой корреляции по следующей формуле:

где r (MZB) и r (MZP) - внутриклассовые корреляции вместе (MZB) и раздельно (MZP) воспитанных монозиготных близнецов.

Применение Б. м. с целыо сравнительного изучения разных методов воздействия у монозиготных близнецов, разделенных на две группы, позволяет чрезвычайно экономно, на небольшом числе наблюдений, получать убедительные данные, указывающие на преимущество одного метода (или леч. препарата) перед другим. При этом один партнер каждой нары близнецов подвергается исследуемому воздействию, а другой служит контролем. Принимая во внимание идентичность генотипа монозиготных партнеров, можно полагать, что контроль в этом случае является наиболее совершенным из всех возможных. Применяется также и другой вариант, а именно: один из партнеров пары подвергается одному, а другой партнер - другому методу воздействия.

Варианты применения Б. м., аналогичные приведенным, имеют место как в медицине, так н в биологии, психологии, антропологии, педагогике и многих других областях науки о человеке.

Б. м. имеет ряд серьезных недостатков. связанных в первую очередь с неполнотой сведений о пре- и постнатальном развитии близнецов. Напр., при Б. м. принимается, что среда в широком смысле одинакова для моно- и дизиготных близнецов.

Но это не совсем так. Во многих отношениях монозиготные близнецы обладают большим сходством, чем дизиготные. Они чаще выбирают себе одни и те же игры, товарищей. С ними одинаково обращаются родители. К тому же нельзя считать одинаковыми условия внутриутробного развития моно- и дизиготных близнецов. В частности, известны сосудистые анастомозы между близнецами, в первую очередь оказывающие влияние на развитие дизиготных близнецов, которые могут иметь генетически различные ткани, в частности клетки крови (см. Химеры). Возможен и ряд других различий между близнецами, возникающих на пре- и постнатальной стадиях развития.

Взаимодействие генов и среды не учитывается как возможный фактор различия близнецов. Между тем его эффекты могут быть выраженными, причем различия у дизиготных близнецов будут большими, чем у монозиготных. На развитие монозиготных близнецов могут оказывать влияние как соматические мутации, так и различия в степени активации генома (см.). Так, описаны монозиготные близнецы-сестры с нормальным кариотипом, одна из которых страдала гемофилией, а другая была гетерозиготной носительницей без проявления. Полагают, что дискордантность возникла в связи с тем, что на ранней стадии развития у партнерш инактивировались (эффект Лайон) разные X-хромосомы.

Некомпетентное использование Б. м., связанное с недостоверной диагностикой зиготности близнецов, неправильным составлением близнецовой выборки или недостаточным ее объемом, тенденцией к выборочному описанию «интересных» случаев, резко снижает эффективность Б. м., приводит к поверхностным, недостоверным выводам.

Оценивая Б.М. в целом, следует сказать, что он наряду с другими методами генетики выполнил свою задачу, навсегда утвердив в сознании врачей, генетиков, антропологов, психофизиологов, педагогов ту непреложную в наст, время истину, что практически любой признак человеческого организма в той или иной степени детерминируется генетической конституцией. Однако вопросы точной количественной оценки изменчивости многих признаков за счет генотипа и среды остались неразрешенными. То же относится и к исследованию с помощью Б. м. тонких механизмов влияния среды на развитие признаков.

В близнецовых исследованиях наметились сдвиги, связанные с использованием Б.М. в сочетании с другими методами генетического анализа (популяционно-статистическим, биохимическим и т. д.). Напр., синхронность реализации генотипа монозиготных близнецов в фенотип открывает определенные возможности в изучении генетики развития, в частности при условии совместного использования Б.М. с методами генетики соматических клеток (см.).

Т. о., перспективы дальнейшего применения Б. м. связаны, с одной стороны, с оценкой и пониманием тех искажений, которые возникают за счет биологических и статистических факторов при сравнении близнецов, а с другой - с объединением Б. м. с другими методами современной генетики.

Библиография: Канаев И. И. Близнецы, М.- Л., 1959, библиогр.; Левит С. Г. Некоторые итоги и перспективы близнецовых исследований, Труды Медико-биол. науч.-исслед. ин-та, т. 3, с. 5, М.- JI., 1934; Мартынова Р. П. и Рыбкин И. А. Исследования близнецов в медицинской генетике, в кн.: Пробл, мед. генетики, под ред. В. П. Эфроимсона и др., с. 113, М.- Варшава, 1970, библиогр.; Ниль Дж, В. и Ш э л л У. Дж. Наследственность человека, пер. с англ., М., 1958; Allen G. Twin research, problems and prospects, Progr. med. Genet., v. 4, p. 242, 1965, bibliogr.; Allen G., Ha rva Id B. a. Shields J. Measures of twin concordance, Acta genet. (Basel), v. 17, p. 475, 1967; C e d e r 1 o f R. a. o. Studies on similarity diagnosis in twins with the aid of mailed questionnaires, ibid., v. 11, p. 338, 1961; Edwards J. H. Multiple pregnancy, the value of twins in genetic studies, Proc. roy. Soc. Med., v. 61, J). 227, 1968; Martynova R. P. Some considerations about twin zygosity and concordance determination in cancer research, Acta Genet, med. (Roma), v. 19,p. 19, 1970.

Η. П. Бочков, E. Т. Лильин, Р. П. Мартынова.

Метод введен в медицинскую практику Ф. Гальтоном в 1876 г. Он позволяет определить роль генотипа и среды в прояв­лении признаков. Суть метода заключается в сравнении проявления признаков в разных группах близнецов при учете сходства и различия их генотипов.

Различают моно- и дизиготных близнецов. Монози­готные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. Монозиготные близнецы имеют совершенно одинаковый генотип и, если они отли­чаются фенотипически, то это обусловлено воздействием факторов внешней среды.

Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются пос­ле оплодотворения сперматозоидами нескольких одновре­менно созревших яйцеклеток. Близнецы будут иметь раз­ный генотип и их фенотипические различия обусловлены как генотипом, так и факторами внешней среды.

Монозиготные близнецы имеют большую степень сход­ства по признакам, которые определяются в основном генотипом. Например, монозиготные близнецы всегда од­нополы, у них одинаковые группы крови по разным сис­темам (АВО, RH, МN и др.)» одинаковый цвет глаз, одно­типны дерматоглифические показатели на пальцах и ла­донях и др. Эти фенотипическке признаки и используют­ся в качестве критериев диагностики зиготности близ­нецов.

Процент сходства группы близнецов по изучаемому признаку называется конкордантностью, а процент раз­личия – дискордантностью (рис.11.6). Так как монозиготные близнецы имеют одинаковый генотип, то конкордантность их выше, чем у дизиготных.

Генетическая предрасположенность к наследственным и многофакторным заболеваниям определяется с помощью близнецового метода следующим образом:

Если заболевание обусловлено только наследственными факторами, то КМБ=100%, КДБ=25-50%.

При МФЗ – низкий уровень конкордантности для МЗБ и ДЗБ.

КМБ=КДБ – ведущая роль среды.

Для оценки роли наследственности и среды в разви­тии того или иного признака используют формулу Хольцингера (рис.11.7):

где Н – доля наследственности,

C MZ – конкордан­тность монозиготных близнецов,

C DZ – конкордант­ность дизиготных близнецов.

При Н=100% признак полностью определяется наследственным компонентом. При Н=0 – средовым. При Н=50% - одинакова роль наследственности и среды (МФЗ).

Биохимический метод

Основан на изучении активности ферментных систем (либо по активности са­мого фермента, либо по количеству конечных продуктов реакции, катализируемой данным ферментом). Они позволяют выявлять генные мутации – причины болезней обмена веществ (например, фенилкетонурия, серповид­но-клеточная анемия).

С помощью биохимических нагрузочных тестов мож­но выявлять гетерозиготных носителей патологических генов, например, фенилкетонурии. Исследуемому челове­ку вводят внутривенно определенное количество амино­кислоты фенилаланина и через равные промежутки вре­мени определяют его концентрацию в крови. Если чело­век гомозиготен по доминантному гену (АА), то концент­рация фенилаланина в крови довольно быстро возвраща­ется к контрольному уровню (определяется до введения фенилаланина), а если он гетерозиготен (Аа), то сниже­ние концентрации фенилаланина идет вдвое медленнее.

Аналогично проводятся тесты, выявляющие предрас­положенность к сахарному диабету, гипертонии и др. бо­лезням.

Появление близнецового метода в генетике

Определение 1

Близнецовый метод представляет собой научный метод, основанный на принципах сопоставления индивидуальных признаков близнецов, и имеющий целью выявление степени влияния среды и генетики на процесс формирования личности.

Основателем метода является Ф. Гальтон, который в своей статье в $1875$ году рассматривал близнецов как инструмент исследования для того, чтобы найти индивидуальные отличия в плане воздействия биологических факторов и факторов окружающей среды на формирование личности. Однако мнения о данном методе исследования были высказаны и ранее, но именно Ф. Гальтон сформулировал теорию: «природа» или «воспитание», изложив главные тезисы проблемы в книге «Близнецы, как критерий силы наследственности и среды».

Суть близнецового метода

В качестве главных особенностей близнецового метода можно выделить два момента: первый - подбор испытуемых осуществляется таким образом, чтобы сравнить их генетический материал, при этом должно быть точное совпадение; второй – выявление того свойства, который подлежит изучению. Первый момент довольно сложен в разрешении и обусловлено это тем, что различают два типа близнецов: монозиготные и дизиготные. При этом монозиготные близнецы имеют единый общий генетический материал, а дизиготные характеризуются разным генетическим набором. Кроме того, частота первых наблюдается в природе реже.

Среди основных проблем близнецового метода на сегодняшний день исследователи выделяют подбор испытуемых по фенотипическим показателям.

Замечание 1

В связи с тем, что близнецовый метод стал применяться в научной области все чаще, необходимо знание особенностей его проведения. Первая особенность заключается в том, что необходим учет двух факторов: среды развития и отсутствия различий между близнецами. Пренебрежение первым фактором повлечет за собой нарушение внутренней валидности исследования. В качестве примера можно привести отношение родителей к близнецам, которое приведет к формулировке ложных выводов о влиянии среды на изучаемый признак. А пренебрежение уровнем сходства между близнецами отразится на внешней валидности исследования, что связано с тем, что отсутствие этого фактора повлияет на получение информации о генетической составной влияния на формирование исследуемого признака.

На сегодняшний день генетики довольно часто применяют не только классический близнецовый метод, но и его всевозможные модификации. Среди них можно выделить:

• Метод контрольного близнеца, когда пары разделяются, где первый определяется в экспериментальную группу, а второй – в контрольную. Затем по итогам исследования, установляются достоверные отличия во влиянии на экспериментальную выборку при сравнении с показателями в контрольной.
• Метод разлученных близнецов, когда близнецов разлучают в раннем детстве, и они даже не предполагают о существовании друг друга.
• Метод близнецовых семей, который применяется для изучения влияния наследственности на развитие психических заболеваний.

Ошибки в применении близнецового метода

Суть первой ошибки заключается в том, что среда воспитания моно- и дизиготных близнецов существенно отличается в силу внешних отличий таких детей. В связи с тем, что монозиготные близнецы выглядят одинаково, родители к ним относятся также одинаково. Различия во внешности дизиготных близнецов провоцирует и разное к ним отношение со стороны близких людей. В качестве второй возможной ошибки выступает уровень генетического сходства, который следует четко определить в начале исследования.

Ограничения в использовании близнецового метода

Несмотря на свое широкое применение, близнецовый метод имеет определенные ограничения в своем использовании. В качестве данных ограничений можно выделить такие как систематические различия между близнецами и не близнецами по ряду признаков, например, масса, частота врожденных аномалий; психологические и социальные особенности развития близнецов в постнатальный период.

Среди методов генетического анализа наряду с генеалогическим большое значение имеет близнецовый метод. В какой мере признак зависит от наследственных особенностей организма, т. е. от его генотипа, и в какой - от условий внешней среды? Этот вопрос касается самых различных признаков человека: особенностей строения организма, физиологических функций, наследственных болезней, таких специфических черт человека, как типологические свойства высшей нервной деятельности и психики. В решении этих вопросов существенное место принадлежит близнецовому методу генетики. С его помощью получены убедительные доказательства того, что индивидуальные свойства человека формируются, складываются в процессе его развития под влиянием как наследственных факторов, так и физической и социальной среды. Это в полной мере относится и к патогенезу наследственных болезней. Более того, близнецовый метод позволил оценить относительную роль, удельный вес генетических и средовых факторов в развитии каждого конкретного признака.

Близнецы у человека имеют разное происхождение. Однояйцовые, или монозиготные (MZ), близнецы развиваются из одного оплодотворенного яйца (одной зиготы) вследствие ее разделения с образованием двух эмбрионов. Партнеры монозиготной пары имеют полностью идентичные генотипы, и все различие их признаков зависит только от условий среды. Разнояйцовые, или дизиготные (DZ), близнецы рождаются тогда, когда созревают одновременно две яйцеклетки, оплодотворяемые двумя спермиями. Партнеры дизиготной пары генотипически различны. Они сходны между собой не более, чем братья и сестры, рожденные порознь. Однако, благодаря одновременному рождению при совместном воспитании у них будет значительная общность среды. Различие их признаков обусловлено в основном неидентичным генотипом.

Соотношение моно- и дизиготных близнецов в популяции, т. е. компонента многоплодия, определяется различным путем, в том числе методом Вайнберга, который основывается на возможной одно- и разнополости дизиготных близнецов. Вероятность оплодотворения второй яйцеклетки спермиями, несущими хромосомы X или У, равна 50 %, т. е. вероятности рождения одно- или разнополых дизиготных близнецов примерно равны. Таким образом, разнополые близнецы составляют 50 % всех дизиготных близнецов и, следовательно, их общее число равно удвоенному числу разнополых близнецов в данной выборке. Число монозиготных близнецов соответствует разности общего числа близнецов и удвоенного числа разнополых близнецов.

Коэффициент дизиготной близнецовости (d) показывает, какое число дизиготных пар рождается в данной популяции или выборке на 1000 родов. Его определяют по формуле: d = 2U/N x 1000, где U - число разнополых DZ-пар, а N - общее число родов в выборке. Коэффициент монозиготной близнецовости (m) вычисляют по формуле: m = L-2U/N x 1000, где L - общее число близнецов в изученной выборке. Использование этих коэффициентов позволяет сравнивать частоту моно- и дизиготных близнецов в разных выборках.

Основу любого близнецового исследования составляет диагностика зиготности партнеров пары, т. е. установление факта моно- или дизиготного происхождения близнецов. В основе диагностики зиготности лежит изучение сходства (конкордантности) и различия (дискордантности) партнеров близнецовой пары по совокупности таких признаков, которые мало изменяются под влиянием среды. Метод, получивший название поли-симптомного (метод сходства, подобия), включает в себя исследование конкордантности и дискордантности близнецов по таким признакам, как цвет и форма волос, цвет и разрез глаз, форма ушей, бровей, носа, губ, подбородка и др. Для каждого из этих признаков разработаны балльные и иные шкалы оценок, которые позволяют, сравнивая эти оценки у партнеров пары близнецов, поставить правильный диагноз. В принципе монозиготные близнецы должны быть конкордантны по всей совокупности признаков, используемых при методе подобия, в то время как дизиготные по части признаков дискордантны. К недостаткам метода относятся его субъективизм, возможность изменения внешних признаков монозиготных партнеров под действием средовых факторов, а также невозможность его использования у детей раннего возраста.

К другим методам диагностики зиготности близнецов относятся: иммуногенетический, когда близнецов-партнеров сравнивают по эритроцитарным антигенам (системы групп крови ABO, MN, Rh, P и др.), составу белков сыворотки крови, гаплотипам системы HLA. Эти менделирующие признаки не изменяются в течение жизни индивида, не зависят ни от каких внешних факторов, т. е. со всех точек зрения являются идеальными генетическими маркерами. При отсутствии ошибок определения даже единственное различие будет свидетельствовать о дизиготности близнецов. Для диагностики зиготности используют также данные дерматоглифики (исследование кожного рельефа пальцев рук и ладоней), изучение способности чувствовать вкус особого вещества - фенилтиокарбамида, которая наследуется как моногенный признак.

В больших близнецовых выборках, т. е. в популяционных исследованиях близнецов, целесообразно применять метод анкетирования. Близнецам рассылается анкета, содержащая перечень вопросов относительно сходства близнецов и наличия случаев ошибок при их узнавании родителями, учителями, друзьями.

Сущность близнецового метода заключается в сравнении внутрипарного сходства в группах моно- и дизиготных близнецов, что позволяет с помощью специальных формул оценить относительную роль наследственности и факторов среды в развитии каждого конкретного признака. При исследовании качественных признаков внутрипарное сходство оценивают по принципу "подобны - различны". Пары, в которых партнеры подобны друг другу по данному признаку, называются конкордантными. Если один из партнеров обладает данным признаком, а второй нет, то пара называется дискордантной. Например, по группе крови пара считается конкордантной, если оба партнера имеют одну группу, но если группа крови партнеров различна, то пара дискордантна. Для доказательства роли наследственности в развитии признака достаточно сравнить долю (процент) конкордантных пар в группах моно- и дизиготных близнецов.

Рассмотрим это на примере сахарного диабета. Если один из монозиготных близнецов болен диабетом, то второй партнер заболевает в 65 % случаев (в 65 % случаев они конкордантны). Если один из дизиготных близнецов заболел диабетом, то второй заболевает только в 18 % случаев. Большая конкордантность в группе генетически идентичных партнеров монозиготных пар доказывает, что в этиологии диабета наследственное предрасположение играет существенную роль.

Для количественной оценки роли наследственности и среды применяют различные формулы. Чаще всего пользуются коэффициентами наследуемости (Н) и влияния среды (Е), вычисляемыми по формуле Хольцингера:

C MZ - C DZ H = --------- x 100; E = 100 - H 100 - C DZ

где C MZ - процент конкордантных пар в группе монозиготных, a C DZ - то же в группе дизиготных близнецов, в приведенном выше примере сахарного диабета доля наследственной обусловленности признака составляет: H = (65-18)/(100-18) x 100 = 57%, а влияние среды Е = 100 - 57= 43 %. Результаты вычислений по формулам Хольцингера подтверждают, что заболевание диабетом обусловлено генетическими факторами не меньше, чем условиями среды.

Используем формулу Хольцингера еще в двух примерах. Предположим, что признак (группа крови) целиком обусловлен генотипом и не зависит от воздействия среды. В этом случае в группе монозиготных близнецов конкордантность партнеров полная в силу идентичности их генотипов (C MZ = 100%), а конкордантность в группе дизиготных близнецов, определяемая случайным сочетанием генов их родителей, будет неполной, например, 40 % (C DZ = 40 %). Подставляя эти значения в формулу Хольцингера, получим: H = (100-40)/(100-40) x 100 = 100%;

Иной результат получается для признака, развитие которого не зависит от генотипа и полностью обусловлено влиянием среды (так бывает при некоторых инфекционных болезнях). В этом случае процент конкордантных пар в группах моно- и дизиготных близнецов один и тот же, например, по 90 % в обеих группах. Подставляя эти значения конкордантности в формулу Хольцингера, получим Н = 0 %, Е = 100 %. Следовательно, коэффициент наследуемости для разных признаков различен; он изменяется от 100 % для признаков, полностью обусловленных генетическими факторами, до 0 % для признаков, целиком зависящих от влияния среды. В большинстве случаев развитие признаков определяется совместным влиянием генотипа и условий среды, тогда коэффициент наследуемости меньше 100 % и больше 0 %, причем он тем больше, чем сильнее влияние генетического фактора.

Коэффициент наследуемости можно вычислить и для количественных признаков, при которых партнеры пары отличаются друг от друга не по альтернативе "конкордантны - дискордантны", а по выраженности признака. В этих случаях коэффициент наследуемости вычисляют по несколько измененной формуле Хольцингера:

R MZ - r DZ H = ----------- 100; Е = 100 - Н, 1 - r DZ
где r MZ - коэффициент внутриклассовой корреляции в группе монозиготных, a r DZ - то же в группе дизиготных близнецов.

Математический аппарат близнецового анализа в последние годы значительно расширился, что позволяет в ряде случаев получить дополнительные сведения об относительном значении генотипа и среды в онтогенезе признаков организма.

Рассмотрим, что дал близнецовый метод при оценке удельного веса наследственных и средовых факторов в развитии отдельных признаков человека.

Остановимся на крайнем случае преобладающего влияния генетических факторов: группы крови полностью обусловлены генотипом и никакие условия среды, совместимые с жизнью, не приводят к их изменению. Монози-готные близнецы всегда конкордантны по группам крови. Коэффициент наследуемости, вычисленный по формуле Хольцингера, равен 100 %. Это же относится и ко всем тем случаям, когда ген непосредственно программирует признак, являясь его матрицей. Примером могут служить первичная структура ферментов, электрофоретические варианты белков плазмы крови и др. Однако, чем длиннее цепь процессов развития признака, отделяющая его от гена, тем больше может быть влияние среды.

Перейдем к оценке роли генетических и средовых факторов в патогенезе различных заболеваний человека. При инфекционных болезнях (бактериальной, вирусной инфекции) роль внешней среды очевидна. Еще недавно считали чуть ли не абсурдом предполагать зависимость этих болезней от наследственных факторов. Однако данные, полученные с помощью близнецового метода, заставили в ряде случаев изменить это представление (табл. 4). Данные табл. 4 показывают, что при заболевании корью и коклюшем одного из партнеров близнецовой пары вероятность заболевания второго (конкордантность пары) в группах моно- и дизиготных близнецов практически одинаковая. Преобладающая роль инфекционного фактора в этих случаях вполне отчетлива. Однако, при заболевании одного из близнецов паротитом частота заболевания второго партнера в монозиготной паре несколько больше, чем в дизиготной. Еще более очевидно это при туберкулезе. Вероятность заболевания второго близнеца в монозиготной паре почти в 3 раза больше, чем в дизиготной. Следовательно, при идентичном генотипе сходная реакция на внешний фактор (туберкулезная инфекция) наступает чаще, чем при разных генотипах, что доказывает существенную роль генетических факторов. Более того, исследование конкордантности моно- и дизиготных близнецов при туберкулезе и некоторых других болезнях позволило показать (в этом видны уникальные возможности близнецового метода), что высокая конкордантность заключается не только в сходстве по возникновению болезни (заболел - не заболел), но и в ее клинических формах и локализации процесса. Монозиготные близнецы значительно чаще болеют формами туберкулеза, тождественными по течению и исходу.

При многих хронических внутренних болезнях, психических болезнях и пороках развития различия в частоте заболеваемости второго близнеца при болезни первого среди монозиготных близнецов значительно выше, чем среди дизиготных (см. табл. 4). Следовательно, в возникновении многих болезней наряду с факторами внешней среды в большей или меньшей степени участвует наследственный фактор. Это позволило открыть генетическое предрасположение к болезням, и близнецовый метод сыграл в исследовании этого явления немаловажную роль.

Остановимся кратко на морфологических признаках строения тела и черт лица. Среди них можно отметить такие, по которым у монозиготных близнецов наблюдается высокая (близкая к 100%) конкордантность при значительной дискордантности дизиготных. Так, по форме бровей, носа, губ и ушей, цвету глаз, волос и кожи монозиготные близнецы конкордантны в 97-100 %, а дизиготные (в зависимости от признака) - в 70-20 % случаев. Следовательно, эти признаки мало зависят от влияния факторов внешней среды. Из количественных признаков рост меньше зависит от условий среды, чем масса тела. Среднее внутрипарное различие роста у монозиготных близнецов составляет 1,7 см, а дизиготных - 4,4 см. Масса тела больше зависит от питания и расхода энергии.

Для иллюстрации наследуемости физиологических признаков рассмотрим пример артериального давления. Критерием конкордантности по этому постоянно меняющемуся признаку служило сходство между партнерами в определенных пределах (5 мм рт. ст.). Такая конкордантность была отмечена у 63 % монозиготных и только у 36 % дизиготных близнецов.

С помощью близнецового метода исследовали некоторые онтогенетические характеристики, несомненно зависящие от действия совокупности факторов. Для выяснения вопроса, зависит ли от наследственных факторов время первой менструации у девочек, определяли внутрипарное различие возраста, в котором началась первая менструация. Оказалось, что в монозиготных парах различие составляет в среднем 3 мес, а в дизиготных - 13 мес.

Весьма важен вопрос о том, зависит ли от наследственных факторов продолжительность жизни человека или она целиком определяется условиями внешней среды. Выяснить этот вопрос мог только близнецовый анализ. Сравнение внутрипарного различия продолжительности жизни в группах моно- и дизиготных близнецов показало, что долголетие в определенной мере обусловлено генетическими факторами. Долгожительство в некоторых местностях земного шара нельзя объяснить только благоприятными условиями среды (горный климат, особый режим питания и труда). Хотя влияние этих факторов не вызывает сомнений, существенную роль играет и генотип.

Для педиатров, психологов и педагогов определенный интерес представляет генетическая и средовая детерминация типа высшей нервной деятельности, психологических свойств и характеристик интеллекта. Почему у детей различные способности к музыке, математике, рисованию? В какой мере признаки интеллекта зависят от наследственных факторов, а в какой - от физической и социальной среды? В решении этих вопросов большое место занимают данные, полученные на близнецах, а именно, изучение конкордантности партнеров в группах моно- и дизиготных близнецов.

Остановимся на роли наследственных и средовых факторов в развитии одаренности ребенка. Всесторонняя одаренность - крайне редкое явление. Талантливый музыкант может быть бездарным в области математики, а выдающийся математик - совершенно неспособным к живописи. Способности следует изучать по отношению к тому или другому конкретному виду деятельности. Исследование конкордантности показало, что партнеры мо-нозиготных пар обычно проявляют способности к одному и тому же виду деятельности, а дизиготные партнеры - к различным видам. Многочисленные примеры приведены в монографии И. И. Канаева (1959).

Многочисленные примеры высокой конкордантности монозиготных близнецов, никак не проявляющейся столь полно у дизиготных, убедительно доказывают, что и признаки психики, способности, признаки интеллекта в определенной мере обусловлены генотипом. Однако это отнюдь не исключает значительной, иногда определяющей роли физической и социальной среды.

Близнецовый метод позволил доказать основной закон генетики развития: индивидуальные свойства каждого организма формируются, складываются в онтогенезе под контролем генотипа и среды. Закон взаимодействия наследственных факторов с физической и социальной средой справедлив для любых признаков человека, особенностей строения его тела, физиологических функций, патологии. Ему подчиняется и развитие таких сложных признаков, как тип высшей нервной деятельности, особенности психики, способности и склонности. Никакие условия социальной среды, никакой труд талантливых наставников, никакие упражнения, тренировки, обучение не воспитают выдающегося художника, певца, математика, спортсмена из ребенка, не имеющего соответствующих наследственных задатков. Однако эти задатки не смогут полностью проявиться без соответствующих условий. Необходимым условием их развития является социальная среда - воспитание, обучение, опытное руководство и систематический труд.

Закон взаимодействия наследственности и среды в развитии признаков человека в наше время не требует новых доказательств, хотя до сих пор среди врачей, педагогов и психологов можно встретить сторонников как абсолютной роли воспитания и среды, так и фатального значения наследственности. Их споры - эхо давно отшумевших бурь, попытка ревизовать основной закон генетики развития.

Значение близнецового метода в медицинской генетике этим не ограничивается. По мере разработки теоретических основ близнецового метода постепенно сформировался особый раздел этих исследований - метод контроля по партнеру. Область его применения чрезвычайно разнообразна и выходит далеко за пределы узко генетических исследований. Значение контроля по партнеру в анализе фенотипической вариации индивидуального генотипа, генетике развития, фенотипических проявлений наследственных аномалий также непрерывно растет.

В методе контроля по партнеру "используют" только монозиготных близнецов. Априорная идентичность их генотипов, которая позволяет рассматривать партнеров в генетическом плане как одного человека, дает возможность очень точно и демонстративно оценить эффект того или иного внешнего воздействия, если один партнер подвергается действию этого фактора, а другой не подвергается и служит контролем. Предположим, что для лечения определенного заболевания предлагается новый лекарственный препарат. После многочисленных лабораторных исследований препарат передают на клинические испытания. Необходимо проверить его эффективность у больных. Для этого обычно большую группу больных делят на две части. Первые получают новый препарат, а вторые - нет (их лечат прежними методами). Через определенное время сравнивают результаты лечения. Если препарат действительно эффективен, то среди принимавших его выздоровевших лиц или лиц с улучшением состояния будет больше, чем среди леченных другими методами. Однако индивидуальная чувствительность к любому препарату чрезвычайно гетерогенна, вариабельна. Она зависит от генетических факторов, а также от возраста больных, особенностей патологического процесса и многих других причин, которые и в "опытной", и в контрольной группах могут быть разными. Обе эти группы обычно стараются сделать достаточно представительными, в них включают сотни, а иногда и тысячи больных, чтобы затем, пользуясь специальными статистическими методами, нивелировать все параметры в обеих группах и получить достоверную информацию о действии нового препарата. Из этого видно, какие поистине уникальные возможности открывает перед фармакологией и фармакогенетикой (наукой, изучающей генетические основы чувствительности к лекарственным препаратам) близнецовый метод контроля по партнеру. "Используя" монозиготных близнецов, конкордантных по болезни, когда один партнер каждой пары получает новый препарат, а второй служит "контролем", можно получить совершенно объективные сведения об эффективности препарата. В этом случае почти исчезают многочисленные ограничения по генетическим, физиологическим и средовым факторам, влияющим на чувствительность к препарату. Такие исследования на близнецовой модели выгодны и в экономическом плане - они требуют лишь 20-30 пар.

Метод контроля по партнеру в последнее время успешно используется. Он позволяет оценить лечебный эффект новых фармакологических средств при разных способах введения, исследовать фазы их действия, показать различия фармакокинетики новых и старых препаратов. Например, Р. М. Заславская и соавт. (1981) на ограниченном числе близнецовых пар достоверно доказали различие в действии нового антиангинального препарата нонахлазина и широко используемого в клинике курантила. Близнецовый метод все шире применяется в клинической генетике и фармакологии.