Aaron Wolf, Ph.D., wiss. Redakteur bei Ancestry
 

Veranlagungen mit polygenen Risikoscores (PRS)

Die Ergebnisse Ihrer AncestryDNA-Veranlagungen werden auf der Grundlage Ihrer DNA ermittelt. Aus Ihrer DNA erarbeiten wir Vorhersagen über Ihr Aussehen, bestimmte Geschmacksvorlieben, Ihre Fähigkeit, sich an Träume zu erinnern, und anderes.

Wir arbeiten derzeit mit zwei Methoden, um Ihre Merkmale einzuschätzen. Eine davon ist die Verwendung von polygenen Risikoscores (PRS). Für Merkmale, die auf diesen PRS aufbauen, werden hunderte oder tausende DNA-Marker untersucht und mit den Antworten anderer Mitglieder auf unsere Umfragen verglichen. Unsere Wissenschaftler erstellen dann ein mathematisches Modell zur Einschätzung des Merkmals bei einer Person auf der Grundlage der Ausprägungen ihrer DNA an diesen Markerstellen.

Mit AncestryDNA-Umfragen forschen wir nach neuen PRS-Merkmalen. Wenn Sie also eine Umfrage beantworten, helfen Sie uns dabei, weitere PRS-Merkmale für sich und andere AncestryDNA-Mitglieder zu ermitteln. Ihre Ergebnisse in unserem Angebot „Veranlagungen“ basieren aber sehr wohl auf Ihrer DNA, nicht auf Ihren Antworten auf eine Umfrage.
 

So erforschen wir PRS-Merkmale

Für PRS-Merkmale nutzen wir Umfrageantworten (von Menschen, die in eine Teilnahme an der Forschung eingewilligt haben) und gleichen mit deren Hilfe tausende DNA-Marker mit einem Merkmal ab.
 

AncestryDNA-Mitglieder nehmen nach einer entsprechenden Einwilligung an Umfragen teil und stellen ihre DNA für den Aufbau von Vorhersagemodellen für PRS-Merkmale zur Verfügung.

Die Antworten aus den Umfragen und die genetischen Daten fließen gemeinsam in die Findung von DNA-Markern ein, die statistisch mit dem Merkmal in Beziehung stehen. Diese Art der Analyse nennt man genomweite Assoziationsstudie. Für ein einzelnes Merkmal – beispielsweise Ihre Fähigkeit, sich an Träume zu erinnern – können diese Analysen hunderte oder gar mehrere tausend DNA-Marker ermitteln, die mit dem Merkmal zu tun haben. (Unsere Wissenschaftler haben 7.200 genetische Marker entdeckt, die mit dem Erinnern an Träume in Verbindung stehen.)
 

Diese Manhattan-Grafik zeigt die mehreren tausend DNA-Marker (als Punkte dargestellt), die in einem statistischen Zusammenhang mit dem Merkmal „sich an Träume erinnern“ stehen. Diese wurden zum Aufbau des Vorhersagemodells für das Merkmal verwendet. Je höher ein Punkt in der Grafik steht, desto stärker ist der Zusammenhang mit dem Merkmal.

In genomweiten Assoziationsstudien kann auch die Effektstärke eines DNA-Markers, also dessen Bedeutung für die Vorhersage des jeweiligen Merkmals, ermittelt werden. Es kann zwar tausende DNA-Marker geben, die mit dem Merkmal zu tun haben, aber bei vielen von ihnen ist der Effekt nur gering. Jeder Marker gibt sozusagen nur einen kleinen „Schubs“ in die Richtung der Merkmalsausprägung. 

Außerdem wirken nicht alle relevanten DNA-Marker einer Person in dieselbe Richtung. So kann jemand beispielsweise mehrere hundert Marker haben, durch die sich diese Person mit geringerer Wahrscheinlichkeit an ihre Träume erinnert, sowie mehrere hundert andere Marker, durch die sich diese Wahrscheinlichkeit erhöht.

Unsere Wissenschaftler fassen alle genetischen Marker, die mit einem Merkmal zu tun haben, und ihre Effektstärke zusammen und erarbeiten daraus eine Vorhersage, wie wahrscheinlich das Merkmal bei Ihnen auftritt.
 

PRS-Merkmale vergleichen Sie mit anderen

Wie Sie vermutlich in Ihrem AncestryDNA-Bericht über Ihre Merkmale gesehen haben, werden die Ergebnisse für PRS-Merkmale wie das Erinnern an Träume oder die Risikofreudigkeit ins Verhältnis zu anderen Menschen gesetzt, die für AncestryDNA die betreffende Frage beantwortet haben.
 

Beispiel für den Bericht über das Erinnern an Träume

Das liegt daran, dass ein PRS nur einen relativen Risikowert darstellt, also wie hoch die Wahrscheinlichkeit einer Person, das Merkmal zu besitzen, im Vergleich mit genetisch unterschiedlichen, anderen Personen ist. Jeder polygene Score verteilt sich in einer glockenförmigen Kurve. Bei den meisten Menschen liegt der Wert in der Mitte, wo sich die durchschnittlichen Wahrscheinlichkeiten im Vergleich zur Gesamtbevölkerung finden. 

 

Die relativen Risikoscores für ein PRS-Merkmal folgen einer glockenförmigen Verteilungskurve. Jeder Mensch hat ein Ergebnis, das irgendwo auf dieser Kurve liegt.

Es ist wichtig, zu beachten, dass der PRS keine absolute Wahrscheinlichkeit für das Zutreffen des Merkmals angibt. Oftmals entsprechen große Differenzen zwischen relativen Risiken nicht einer großen Differenz der absoluten Risiken. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das absolute Risiko für ein Merkmal sehr gering ist. Nehmen wir einmal an, die absolute Wahrscheinlichkeit, auf dem Mars geboren zu sein, läge bei 1 zu 1.000. Auch wenn die relative Wahrscheinlichkeit, auf dem Mars geboren zu sein, für Kinder von Astronautinnen im Vergleich zu denen von Nicht-Astronautinnen zweimal so hoch ist, beträgt die absolute Wahrscheinlichkeit, auf dem Mars geboren zu sein, für die Astronautinnenkinder dennoch nur 2 von 1.000. Die absolute Wahrscheinlichkeit ist damit immer noch sehr gering.
 

Genetische Faktoren sind kein Schicksal

Obwohl in einem PRS viele genetische Informationen in eine Vorhersage für ein Merkmal einfließen, bleiben doch viele nichtgenetische Informationen unberücksichtigt. Unabhängig von der Wahrscheinlichkeit, die Ihre Gene vorhersagen, haben auch Umweltfaktoren, die Lebensführung und der Zufall Einfluss darauf, ob Sie ein Merkmal besitzen oder nicht. Sogar Merkmale, die sehr stark genetisch bestimmt sind, wie die Körpergröße, sind stark von nichtgenetischen Faktoren wie der Ernährung im frühkindlichen Alter abhängig.
 

Entwicklung neuer PRS-Merkmale

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei Ancestry arbeiten daran, neue und spannende Vorhersagen für Merkmale zu entwickeln. Da für die Entstehung eines PRS-Vorhersagemodells DNA-Ergebnisse mit Informationen aus Mitgliederumfragen kombiniert werden müssen, ist die Aussagekraft unserer Vorhersagen von den Daten abhängig, die wir von unseren Mitgliedern erhalten. 

Sie können uns dabei helfen, neue PRS-Merkmale anzubieten, indem Sie an unseren DNA-Umfragen teilnehmen und der Teilnahme an unserem Forschungsprojekt zustimmen.