Es ist seit langem bekannt, dass es bei der Verhaltensgestaltung ein komplexes Zusammenspiel genetischer Faktoren und Umwelteinflüsse gibt. Kürzlich wurde festgestellt, dass Gene, die das Verhalten im Gehirn steuern, innerhalb flexibler und kontextabhängiger regulatorischer Netzwerke funktionieren. Konventionelle genomweite Assoziationsstudien (GWAS) übersehen diese Komplexität jedoch häufig, insbesondere beim Menschen, wo die Kontrolle von Umweltvariablen eine Herausforderung darstellt.
In einem neuen perspektivischen Artikel, der am 27. Februar im Open-Access-Journal veröffentlicht wurde PLOS-Biologie von Forschern der University of Illinois Urbana-Champaign und der Rutgers University, USA, wird die Bedeutung der Integration von Umwelteinflüssen in die Genforschung unterstrichen. Die Autoren diskutieren, wie ein Versäumnis, dies zu tun, deterministisches Denken in der Genetik aufrechterhalten kann, wie es historisch bei der Rechtfertigung eugenischer Bewegungen und in jüngerer Zeit bei Fällen rassistisch motivierter Gewalt beobachtet wurde.
Die Autoren schlagen vor, GWAS durch die Einbeziehung von Umweltdaten zu erweitern, wie in Studien zur Aggression bei Fruchtfliegen gezeigt, um ein umfassenderes Verständnis der komplexen Natur der Gen-Umwelt-Interaktionen zu erhalten. Darüber hinaus plädieren sie für eine bessere Integration von Erkenntnissen aus Tierversuchen in die Humanforschung. Tierversuche zeigen, wie sowohl der Genotyp als auch die Umwelt die Netzwerke zur Regulierung von Gehirngenen und das daraus resultierende Verhalten beeinflussen, und diese Erkenntnisse könnten bessere Erkenntnisse für ähnliche Experimente mit Menschen liefern.
„Fortschritte in der Genomtechnologie haben wirklich gezeigt, wie Veränderungen in der Umwelt nicht nur zu Veränderungen im Verhalten, sondern auch in der Expression von Genen führen, und zwar auf eine Weise, die nicht nur durch Vererbung bestimmt wird“, sagte Co-Autor Matthew Hudson, Professor für Nutzpflanzenwissenschaften in Illinois. „Wir verstehen jetzt, dass sogar die gleichen Gene je nach Ausprägung von Individuum zu Individuum sehr unterschiedlich funktionieren können.“
Darüber hinaus betonen die Autoren die Bedeutung der multidisziplinären Zusammenarbeit, um die Wurzeln des Verhaltens zu verstehen, insbesondere zwischen Tier- und Menschenforschungsgemeinschaften. Co-Autorin Rina Bliss, Professorin für Soziologie an der Rutgers University, fügte hinzu: „Wir brauchen wirklich solche Kooperationen zwischen Sozialwissenschaftlern und Biologen, um die Komplexität der Gen-Umwelt-Interaktionen zu beleuchten, insbesondere in Bezug auf menschliches Verhalten.“
Der Artikel weist auch darauf hin, dass neue Technologien wie Gehirnorganoide und neue Formen der Bildgebung des Gehirns notwendig sein werden, um die molekularen Mechanismen aufzuklären, die genetische und umweltbedingte Einflüsse auf das Verhalten verbinden.
Letztendlich betonen die Autoren, dass ein Paradigmenwechsel in der menschlichen Sozial- und Verhaltensgenomik hin zu einem differenzierteren Verständnis der Gen-Umwelt-Interaktionen erforderlich ist. „Die Erforschung der Wurzeln des Verhaltens birgt ein großes Potenzial für Erkenntnisse, die dabei helfen können, die Gehirnfunktion bei Gesundheit und Krankheit besser zu verstehen. Wir hoffen, dass dieser Artikel den Forschern hilft, die Chancen optimal zu nutzen und gleichzeitig reduktionistische Fallstricke zu vermeiden“, sagte Co-Autor Gene Robinson, Direktor des Carl R. Woese Institute for Genomic Biology und Professor für Entomologie und Neurowissenschaften in Illinois.
Die Autoren schlagen vor, dass eine ganzheitliche Perspektive und die Förderung interdisziplinärer Zusammenarbeit Forschern dabei helfen könnten, die Komplexität menschlichen Verhaltens zu bewältigen und gleichzeitig die Risiken zu mindern, die mit deterministischem Denken in der Genetik verbunden sind.
Mehr Informationen:
Der genomische Fall gegen den genetischen Determinismus, PLOS-Biologie (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002510