Arv via Miljö: Nya ansatser för att möjliggöra ökad kunskap om hur vi som sociala, ekonomiska och politiska varelser formas av samspelet mellan genetiska och sociala faktorer
Hur kommer de sig att en del människor har högre utbildning och bättre jobb, lever hälsosammare och längre, är mer politiskt engagerade och, i allmänhet, lyckligare än andra? En bättre förståelse för orsakerna bakom sådana sociala, ekonomiska och politiska ojämlikheter utgör kärnan i flera samhällsvetenskapliga discipliner. Samtida forskning antyder att liknande komplexa mänskliga beteenden och livschanser kan formas i ett intrikat samspel mellan gener och miljö. Kunskapen om hur dessa så kallade gen-miljö-interaktioner faktiskt ser ut är dock mycket begränsad: vilka genetiska faktorer samspelar med vilka sociala, ekonomiska och politiska faktorer, och hur?
Bristen på stabila och reproducerbara framsteg på detta område har i stora delar berott på två svåröverkomliga hinder: begränsningar i de vetenskapliga metoder som funnits tillgängliga samt bristen på lämpliga data. Tanken med detta projekt är att försöka råda bot på dessa problem genom att utnyttja ett antal innovationer från den molekylära genetiken och metodologiska framsteg inom samhällsvetenskaperna i kombination med unika svenska registerdata. Syftet med projektet är sålunda att på ett robust och trovärdigt sätt undersöka hur sociala, ekonomiska och politiska attityder och beteenden formas i samspelet mellan genetiska och sociala faktorer. En bättre och djupare kunskap i dessa frågor kan också förbättra möjligheten att utveckla effektivare politiska åtgärder för att motverka samhällelig ojämlikhet.
Slutredovisning
Syftet med projektet är att på ett robust och trovärdigt sätt undersöka hur sociala, ekonomiska och politiska attityder och beteenden formas i samspelet mellan genetiska och sociala faktorer. Hur kommer de sig att en del människor har högre utbildning och bättre jobb, lever hälsosammare och längre, är mer politiskt engagerade och, i allmänhet, lyckligare än andra? En bättre förståelse för orsakerna bakom sådana sociala, ekonomiska och politiska ojämlikheter utgör kärnan i flera samhällsvetenskapliga discipliner. Samtida forskning antyder att liknande komplexa mänskliga beteenden och livschanser kan formas i ett intrikat samspel mellan gener och miljö. Kunskapen om hur dessa så kallade gen-miljö-interaktioner faktiskt ser ut är dock mycket begränsad: vilka genetiska faktorer samspelar med vilka sociala, ekonomiska och politiska faktorer, och hur?
Bristen på stabila och reproducerbara framsteg på detta område har i stora delar berott på två svåröverkomliga hinder: begränsningar i de vetenskapliga metoder som funnits tillgängliga samt bristen på lämpliga data. Tanken med detta projekt har varit att försöka råda bot på dessa problem genom att utnyttja ett antal innovationer från den molekylära genetiken och metodologiska framsteg inom samhällsvetenskaperna i kombination med unika registerdata Sverige och andra länder. En bättre och djupare kunskap i dessa frågor kan också förbättra möjligheten att utveckla effektivare politiska åtgärder för att motverka samhällelig ojämlikhet.
Projektet har under projekttiden utvecklats i enlighet med planen. En stor del av arbetet under de första året var inriktat på att sammanställa den data som behövts för att besvara projektets frågeställningar. Vi har byggt upp ett unikt datamaterial där kärnan består av alla individer i det svenska tvillingregistret (STR) för vilka det också finns genetisk information i form av miljontals genetiska markörer. Dessa individer har sedan kopplats till föräldrar, mor- och farföräldrar, partner, (icke genotypade) syskon och barn. Hela denna population har kopplats till relevant registerinformation från SCB (ex. utbildningsnivå, inkomst och arbetsmarknadsstatus), Socialstyrelsen (olika hälsoutfall), Brå (information om fällande domar), rekryteringsmyndigheten (mönstringstest) samt information från Tvillingregistrets egna surveyundersökningar (ex. hälsoutfall, personlighetsvariabler, politiska och ekonomiska attityder och beteenden). Utöver detta har vi också säkrat tillgång till ett antal liknande datamängder i USA och England.
Kärnan i våra datamängder är de s.k. polygenetiska index (PGI) som vi konstruerar på basis av stora genetiska associationsanalyser (GWAS) och sedan kopplar till individer i olika studiekohorter (ex. individer i STR). Ett PGI är konstruerat på så sätt att det i så stor utsträckning som möjligt fångar upp den genetiska variationen i ett visst utfall. Det betyder att vi kan skapa separata PGI för olika utfall. Som exempel kan vårt PGI för benägenheten att utbilda sig förklara närmare 15% av variationen i utbildningsnivå individer emellan. Att konstruera dessa polygenetiska index är mycket tidskrävande. En viktig del i projektet har varit att offentliggöra denna unika data så att inte bara vi utan alla som är intresserade av att använda genetisk information i form av polygenetiska index i sin forskning har möjlighet att göra så. Detta skedde under 2021 då vi samtidigt publicerade en artikel i Nature Human Behavior där vi beskriver denna datamängd och hur den ska användas. Arbetet med dessa PGIer fortsätter och vi kommer senare i år att släppa en uppdaterad version av databasen med PGIer för individer i ett stort antal befintliga biobanker och kohorter av intresse för samhällsvetenskaplig forskning.
Inom ramen för projektet har vi genomfört och bidragit till ett antal mycket stora GWAS-undersökningar för att kartlägga sambandet mellan miljontals genetiska markörer och olika livsutfall (ex. hälsa, personlighet och utbildning). Flera av dessa har legat till grund för en del av de polygenetiska index som beskrivs ovan. Dessa undersökningar har byggt på samarbeten inom större konsortier med bidrag från ett stort antal forskargrupper världen över. Flera av dessa studier har letts och samordnats av medlemmar i projketgruppen. Ett exempel här är artikeln ”Polygenic prediction of educational attainment within and between families from genome-wide association analyses in 3 million individuals” publicerad i Nature Genetics om genetiska effekter på utbildning. Studien omfattar en analys av mer än 3,000,000 individer och var, när den publicerades, därmed den mest omfattande GWAS-undersökningen som genomförts på något utfall.
Ett ytterligare huvudsyfte med projektet har varit att genomföra studier av gen-miljö-interaktioner – situationer där effekten av genetiska faktorer på människors attityder och beteenden beror på den sociala kontexten och, vice versa, där effekten av sociala faktorer beror på individers genetiska förutsättningar. Även här har vi färdigställt flera studier. Ett exempel i mängden är en undersökning av hur den svenska grundskolereformen under 1950- och 1960-talen påverkade individer olika beroende på deras genetiska förutsättningar. Reformen innebar bland annat att den obligatoriska skolgången ökade från 7 till 9 år och den genomfördes på ett sådant sätt att det möjliggör kausala skattningar av att ha omfattats av ett nytt skolsystem. Arbetshypotesen har varit att reformen har haft utjämnande effekter på så sätt att de positiva effekterna av en längre skolgång på olika livsutfall (ex. högre utbildning, inkomst och hälsa) är starkare bland individer som har sämre genetiska förutsättningar för samma utfall. Resultaten visar att så delvis är fallet. I en annan studie undersöker vi hur genetiska förutsättningar för utbildning påverkar viljan att rösta i allmänna val. Resultaten visar här att genetiska faktorer har en stor betydelse för benägenheten att rösta och att dessa effekter är större i sådana val som väljarna uppfattar som mindre betydelsefulla (ex. europaparlamentsval i Sverige eller mellanårsval i USA).
Vi har också under projektets gång inlett ett samarbete med forskare verksamma vid University of Bristol där syftet har varit att genomföra ett antal större studier om genetiska effekter på hälsa och välfärd. Dessa studier baseras på så kallade inomfamiljsmodeller där genetiska effekter skattas genom att använda skillnader i genotyper och olika hälso- och välfärdsutfall mellan individer i syskonpar. Fördelen med detta tillvägagångssätt är att de genetiska effekter vi upptäcker på goda grunder kan ges en kausal tolkning.
Flera av de studier vi genomfört ger tydliga bidrag till den internationella forskningsfronten. För det första är de genetiska associationsstudierna vi har genomfört och medverkat i de största i sitt slag och ger därför mer precisa skattningar av genetiska effekter på olika livsutfall. För det andra har de data vi har tillgång till möjliggjort betydligt mer stringenta skattningar av kausala gen-miljö-interaktioner. För det tredje är den bank av polygenetiska index som vi offentliggjort ett viktigt bidrag i sig då den underlättar för andra forskare att inkludera genetisk information i sin forskning.
När det gäller kommunikation av forskningsresultaten har vi i huvudsak riktat in oss på välrenommerade och sakkunniggranskade tidskrifter av både generell och ämnesspecifik karaktär. Som regel publicerar vi våra rapporter på så kallade pre-print-servrar (oftast bioRxiv) i samband med att vi skickar in dem för granskning till lämplig tidskrift. Medlemmarna i projektgruppen presenterar regelbundet resultat från de olika studierna i projektet på olika nationella och internationella konferenser. Vi har också under den projekttiden vid ett flertal tillfällen blivit inbjudna att presentera resultat från vår forskning i andra sammanhang. Det kan också nämnas att vi publicerar populärvetenskapliga sammanfattningar av våra största studier på följande websida: https://www.thessgac.org/faqs. Dessa sammanfattningar är till för an intresserad allmänhet samt media och innehåller utförliga diskussioner om hur man ska, och, framförallt, hur man inte ska tolka de resultat vi presenterar i studierna.
Projektarbetet har också integrerats på den statsvetenskapliga institutionen i Uppsala. Framförallt har vi fått möjlighet att knyta till oss två doktorander som inledde sin utbildningar 2020 och 2021. Doktorandtjänsterna har inte finansierats av medel från RJ. De båda doktoranderna skriver dock sina avhandlingar inom ramen för projektets övergripande syfte.
Bristen på stabila och reproducerbara framsteg på detta område har i stora delar berott på två svåröverkomliga hinder: begränsningar i de vetenskapliga metoder som funnits tillgängliga samt bristen på lämpliga data. Tanken med detta projekt har varit att försöka råda bot på dessa problem genom att utnyttja ett antal innovationer från den molekylära genetiken och metodologiska framsteg inom samhällsvetenskaperna i kombination med unika registerdata Sverige och andra länder. En bättre och djupare kunskap i dessa frågor kan också förbättra möjligheten att utveckla effektivare politiska åtgärder för att motverka samhällelig ojämlikhet.
Projektet har under projekttiden utvecklats i enlighet med planen. En stor del av arbetet under de första året var inriktat på att sammanställa den data som behövts för att besvara projektets frågeställningar. Vi har byggt upp ett unikt datamaterial där kärnan består av alla individer i det svenska tvillingregistret (STR) för vilka det också finns genetisk information i form av miljontals genetiska markörer. Dessa individer har sedan kopplats till föräldrar, mor- och farföräldrar, partner, (icke genotypade) syskon och barn. Hela denna population har kopplats till relevant registerinformation från SCB (ex. utbildningsnivå, inkomst och arbetsmarknadsstatus), Socialstyrelsen (olika hälsoutfall), Brå (information om fällande domar), rekryteringsmyndigheten (mönstringstest) samt information från Tvillingregistrets egna surveyundersökningar (ex. hälsoutfall, personlighetsvariabler, politiska och ekonomiska attityder och beteenden). Utöver detta har vi också säkrat tillgång till ett antal liknande datamängder i USA och England.
Kärnan i våra datamängder är de s.k. polygenetiska index (PGI) som vi konstruerar på basis av stora genetiska associationsanalyser (GWAS) och sedan kopplar till individer i olika studiekohorter (ex. individer i STR). Ett PGI är konstruerat på så sätt att det i så stor utsträckning som möjligt fångar upp den genetiska variationen i ett visst utfall. Det betyder att vi kan skapa separata PGI för olika utfall. Som exempel kan vårt PGI för benägenheten att utbilda sig förklara närmare 15% av variationen i utbildningsnivå individer emellan. Att konstruera dessa polygenetiska index är mycket tidskrävande. En viktig del i projektet har varit att offentliggöra denna unika data så att inte bara vi utan alla som är intresserade av att använda genetisk information i form av polygenetiska index i sin forskning har möjlighet att göra så. Detta skedde under 2021 då vi samtidigt publicerade en artikel i Nature Human Behavior där vi beskriver denna datamängd och hur den ska användas. Arbetet med dessa PGIer fortsätter och vi kommer senare i år att släppa en uppdaterad version av databasen med PGIer för individer i ett stort antal befintliga biobanker och kohorter av intresse för samhällsvetenskaplig forskning.
Inom ramen för projektet har vi genomfört och bidragit till ett antal mycket stora GWAS-undersökningar för att kartlägga sambandet mellan miljontals genetiska markörer och olika livsutfall (ex. hälsa, personlighet och utbildning). Flera av dessa har legat till grund för en del av de polygenetiska index som beskrivs ovan. Dessa undersökningar har byggt på samarbeten inom större konsortier med bidrag från ett stort antal forskargrupper världen över. Flera av dessa studier har letts och samordnats av medlemmar i projketgruppen. Ett exempel här är artikeln ”Polygenic prediction of educational attainment within and between families from genome-wide association analyses in 3 million individuals” publicerad i Nature Genetics om genetiska effekter på utbildning. Studien omfattar en analys av mer än 3,000,000 individer och var, när den publicerades, därmed den mest omfattande GWAS-undersökningen som genomförts på något utfall.
Ett ytterligare huvudsyfte med projektet har varit att genomföra studier av gen-miljö-interaktioner – situationer där effekten av genetiska faktorer på människors attityder och beteenden beror på den sociala kontexten och, vice versa, där effekten av sociala faktorer beror på individers genetiska förutsättningar. Även här har vi färdigställt flera studier. Ett exempel i mängden är en undersökning av hur den svenska grundskolereformen under 1950- och 1960-talen påverkade individer olika beroende på deras genetiska förutsättningar. Reformen innebar bland annat att den obligatoriska skolgången ökade från 7 till 9 år och den genomfördes på ett sådant sätt att det möjliggör kausala skattningar av att ha omfattats av ett nytt skolsystem. Arbetshypotesen har varit att reformen har haft utjämnande effekter på så sätt att de positiva effekterna av en längre skolgång på olika livsutfall (ex. högre utbildning, inkomst och hälsa) är starkare bland individer som har sämre genetiska förutsättningar för samma utfall. Resultaten visar att så delvis är fallet. I en annan studie undersöker vi hur genetiska förutsättningar för utbildning påverkar viljan att rösta i allmänna val. Resultaten visar här att genetiska faktorer har en stor betydelse för benägenheten att rösta och att dessa effekter är större i sådana val som väljarna uppfattar som mindre betydelsefulla (ex. europaparlamentsval i Sverige eller mellanårsval i USA).
Vi har också under projektets gång inlett ett samarbete med forskare verksamma vid University of Bristol där syftet har varit att genomföra ett antal större studier om genetiska effekter på hälsa och välfärd. Dessa studier baseras på så kallade inomfamiljsmodeller där genetiska effekter skattas genom att använda skillnader i genotyper och olika hälso- och välfärdsutfall mellan individer i syskonpar. Fördelen med detta tillvägagångssätt är att de genetiska effekter vi upptäcker på goda grunder kan ges en kausal tolkning.
Flera av de studier vi genomfört ger tydliga bidrag till den internationella forskningsfronten. För det första är de genetiska associationsstudierna vi har genomfört och medverkat i de största i sitt slag och ger därför mer precisa skattningar av genetiska effekter på olika livsutfall. För det andra har de data vi har tillgång till möjliggjort betydligt mer stringenta skattningar av kausala gen-miljö-interaktioner. För det tredje är den bank av polygenetiska index som vi offentliggjort ett viktigt bidrag i sig då den underlättar för andra forskare att inkludera genetisk information i sin forskning.
När det gäller kommunikation av forskningsresultaten har vi i huvudsak riktat in oss på välrenommerade och sakkunniggranskade tidskrifter av både generell och ämnesspecifik karaktär. Som regel publicerar vi våra rapporter på så kallade pre-print-servrar (oftast bioRxiv) i samband med att vi skickar in dem för granskning till lämplig tidskrift. Medlemmarna i projektgruppen presenterar regelbundet resultat från de olika studierna i projektet på olika nationella och internationella konferenser. Vi har också under den projekttiden vid ett flertal tillfällen blivit inbjudna att presentera resultat från vår forskning i andra sammanhang. Det kan också nämnas att vi publicerar populärvetenskapliga sammanfattningar av våra största studier på följande websida: https://www.thessgac.org/faqs. Dessa sammanfattningar är till för an intresserad allmänhet samt media och innehåller utförliga diskussioner om hur man ska, och, framförallt, hur man inte ska tolka de resultat vi presenterar i studierna.
Projektarbetet har också integrerats på den statsvetenskapliga institutionen i Uppsala. Framförallt har vi fått möjlighet att knyta till oss två doktorander som inledde sin utbildningar 2020 och 2021. Doktorandtjänsterna har inte finansierats av medel från RJ. De båda doktoranderna skriver dock sina avhandlingar inom ramen för projektets övergripande syfte.