Wissenschaftler haben ein genetisches Prüfverfahren eingesetzt, dass es ermöglichen soll, akademische Leistungen allein aus dem Erbgut vorherzusagen. Schon ist von einem Test auf Lernschwächen die Rede.

Woran liegt es, dass Kinder in der Schule so unterschiedlich abschneiden? Während der eine sich scheinbar mühelos durch Matheprüfungen und Englischtests arbeitet, verzweifelt der andere an den Ansprüchen von Lehrern und Schulen. Dass Kinder in Prüfungen so unterschiedlich abschneiden, hat viele Gründe, die Gene sind einer.

Wissenschaftler vom Londoner King´s College wollten daher herausfinden, wie gut sich akademische Leistungen nur anhand des Erbgutes voraussagen lassen. Durch die Auswertung von tausenden Gen-Varianten konnten die Forscher um Saskia Selzam nun rund neun Prozent der Unterschiede zwischen den schulischen Leistungen von 16-jährigen erklären.

Für ihre Studie (1) arbeiteten die Wissenschaftler mit polygenetischen Tests. Mit dieser Methode lassen sich die Auswirkungen der Gene auf ganz unterschiedliche menschliche Eigenschaften abschätzen.

Was es dazu braucht, sind Genom-weite Assoziierungsstudien (GWAS) bei denen Varianten einzelner Abschnitte von Genen, so genannte SNPs (single nucleotid polymorphisms oder Einzelnukleotid-Polymorphismen) analysiert werden; man bezeichnet SNPs auch als "erfolgreiche Punktmutationen". Dabei wird das Erbgut (die Menge aller SNPs) einer Gruppe mit einem bestimmten Merkmal, etwa guten akademischen Leistungen, mit einer Gruppe verglichen, denen dieses Merkmal fehlt.
So spüren die Forscher auch jene SNPs auf, bei denen sich ein Zusammenhang mit dem Merkmal zeigte. Die Studie des Kings College stützt sich auf eine aktuelle Assoziierungsstudie, die 10 Millionen verschiedene SNPs bei 329.000 Menschen untersucht hat und dabei 74 genetische Varianten identifizierte, die mit der Anzahl an Ausbildungsjahren assoziiert waren.

Die Wissenschaftler um Selzam haben den Effekt der einzelnen SNPs anschließend gewichtet und dann zu einem sogenannten polygenetischen Wert addiert. Menschen mit besonders vielen relevanten SNPs haben danach einen höheren Wert und bessere akademische Leistungen. Menschen mit einem niedrigen Wert schneiden in der Statistik schlechter ab.

Überprüft wurde die Berechnung an 5825 Zwillingen. Die Forscher kalkulierten mit den Daten aus der Assoziierungsstudie für jeden Zwilling einen polygenetischen Wert. Außerdem kontrollierten sie ihre Leistungen in Mathematik und Englisch als sie 7, 12 und 16 Jahre alt waren. Wie sich zeigte, hatte ihre genetische Ausstattung einen starken Einfluss auf ihre Ergebnisse. Mit sieben Jahren erklärten die überprüften Gene drei Prozent der Unterschiede zwischen den Zwillingen, mit 12 waren es fünf Prozent und mit 16 schließlich neun Prozent.

In Schulnuten übersetzt heißt das: Diejenigen Zwillinge mit einem hohen polygenetischen Wert schnitten mit 16 Jahren durchschnittlich mit einem A oder B ab, was in Deutschland einer 1 und einer 2 entspricht. Teilnehmer mit einer niedrigen Bewertung lagen um eine Schulnote darunter. Außerdem schafften es 65 Prozent aus der Gruppe mit der hohen Bewertung ihr A beizubehalten, während das nur 35 Prozent aus der zweiten Gruppe schafften.

Nun hört sich neun Prozent erst einmal nach nicht viel an, trotzdem erklärt der polygenetische Wert mehr als andere bekannte Faktoren. Schaut man sich zum Beispiel die Unterschiede zwischen Jungen und Mädchen in Mathematik an, so erklärt das Geschlecht an sich nur ein Prozent der Abweichungen. Wahrscheinlich ist der Einfluss des Erbguts sogar noch größer. Diese Untersuchungsmethode konzentriert sich jedoch nur auf SNPs, die relativ häufig vorkommen.

Salzam sieht sogar einen Markt für diese Ergebnisse. „Wir glauben, dass polygenetische Bewertungen schon sehr bald eingesetzt werden, um Menschen zu identifizieren, die ein erhöhtes Risiko für Lernschwierigkeiten haben“, sagte sie in einer Pressemitteilung der Universität. Auf diese Wiese könnte man Kindern schon früh die Unterstützung bieten, die sie vielleicht benötigen.Tatsächlich ist es eher unwahrscheinlich, dass solche Tests in nächster Zeit angeboten werden. Dazu bedarf es noch viel mehr Forschung. Schließlich bergen sie auch die Gefahr, Kinder zu stigmatisieren oder eigentlich leistungsstarken Schülern zu vermitteln, sie bräuchten Hilfe. Für die Forschung jedoch sind diese Verfahren sehr aufschlussreich.

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Quellen:

1. Selzam S, Krapohl E, von Stumm S, O'Reilly PF, Rimfeld K, Kovas Y, Dale PS, Lee JJ, Plomin R. Predicting educational achievement from DNA. Mol Psychiatry. 2017;22:267-272. [PubMed]