Het zit in je genen? Vergeet het maar!

Erfelijkheid

Of het nu gaat om IQ, misdaad of verslaving, steeds vaker is het idee: dat zit in de genen. Dat idee is misleidend en zelfs gevaarlijk. Een afrekening met misverstanden en mythen over erfelijkheid.

Onder de titel ‘Dutch Matroesjka’s’ maakte fotograaf Marieke van der Velden tussen 2010 en 2016 een fotoserie over families waarin vijf generaties vrouwen nog in leven zijn (of op dat moment nog waren). Bovenstaande familie woont in Zutphen en bestond destijds uit (met tussen haakjes de leeftijd op het moment van fotograferen): Alie (81, nu overleden), Miep (59), Danny (39), Lindsy (18) en Nena (1) Marieke van der Velden

Tweede Kamerlid Ahmed Marcouch (PvdA) „snapt dat het ongemakkelijk kan voelen dat misdaad deels genetisch bepaald is”. Dat noteerde deze krant een maand geleden. Marcouch reageerde op het plan van staatssecretaris Klaas Dijkhoff (Veiligheid en Justitie, VVD) om een proef te starten waarbij biologische metingen moeten voorspellen of criminele jongeren opnieuw de fout ingaan.

„Intelligentie is grotendeels aangeboren.” Dat schreef journalist Warna Oosterbaan in een opiniestuk over de kloof tussen hoger- en lageropgeleiden.

Erfelijkheid scoort in de publieke discussie. Het begrip duikt voortdurend op in verklaringen van menselijk gedrag en sociale verschillen. En ook niet onbelangrijk: erfelijkheid is een eindeloze bron van fijne weetjes. Wist u dat vreemdgaan voor 20 procent erfelijk verklaard kan worden? De grappen liggen voor de hand. Vreemd gegaan? Sorry schat, dat was mijn DNA.

Toch? Nee.

Er gaat iets mis in de manier waarop we over erfelijkheid praten en denken. Erfelijk is in de alledaagse betekenis dat wat genetisch bepaald wordt, zoals de kleur van ogen en haren. Erfelijk is wat je doorgeeft aan je kinderen en hebt gekregen van je voorouders. Wat erfelijk is, is ons biologische zelf, een onveranderlijke kern.

Maar dat is allemaal níet wat psychologen en genetici bedoelen met erfelijkheid.

Dit artikel gaat over de vele misverstanden die het erfelijkheidsonderzoek plagen. Over de genen waarvan het bestaan wel wordt vermoed, maar die nooit gevonden zijn. Over de vragen die erfelijkheid oproept over de inrichting van de samenleving. En over het misbruik van erfelijkheidsonderzoek door onderzoekers met een racistische agenda.

Begrip ‘erfelijkheid’ is verwarrend en misleidend

Technisch gezien hebben Marcouch en Oosterbaan gelijk als ze stellen dat criminaliteit of intelligentie voor een deel erfelijk is. Uit verschillende onderzoeken is de afgelopen jaren gebleken dat de erfelijkheid van zowel crimineel gedrag als intelligentie rond de 40 à 50 procent ligt. Dus ja, misdaad en intelligentie zijn voor een deel erfelijk.

Maar wat betekent een erfelijkheid van 50 procent?

Niet wat de meeste mensen denken.

Het ligt voor de hand te denken dat iemands criminele neigingen voor de helft zijn ingegeven door zijn genen en voor de andere helft door zijn omgeving. Of dat iemand met de ‘verkeerde genen’ 50 procent kans heeft crimineel te worden. Maar dat klopt niet.

Een ander voorbeeld: lichaamslengte is voor 90 procent erfelijk. Je zou zeggen dat iemand van één meter tachtig dan 162 centimeter aan zijn genen te danken heeft en 18 centimeter aan goede voeding en andere omgevingsfactoren. Of: dat iemand zijn lengte voor 90 procent van zijn ouders erft.

Ook dat is fout. Erfelijkheid zegt niets over een individu, maar over de verschillen binnen een groep. Als een psycholoog zegt dat criminaliteit 50 procent erfelijk is, bedoelt hij of zij daarmee dat 50 procent van de variatie in crimineel gedrag tussen personen aan genetische factoren kan worden toegeschreven.

Dat is een cruciaal verschil. Criminaliteit is op groepsniveau erfelijk, maar daarmee zijn iemands individuele criminele uitspattingen nog niet genetisch te verklaren. Het is onmogelijk om op basis van erfelijkheid te concluderen in welke mate iemand als misdadiger geboren is of zo geworden is door zijn persoonlijke omstandigheden en sociale omgeving.

Erfelijkheid zegt ook niets over de relevantie van de verschillen die genen zouden verklaren. Neem reactietijd. Reactietijd zou voor 30 procent erfelijk zijn, maar de verschillen tussen mensen zijn klein en maken in het dagelijks leven nauwelijks verschil: de reactietijd van de meeste mensen ligt ergens tussen de 0,2 en 0,32 seconde.

Vreemd is bovendien dat duidelijk erfelijke eigenschappen (in de gangbare zin van het woord) níet erfelijk zijn volgens de wetenschappelijke definitie. Mensen hebben twee ogen doordat we genetisch zo geprogrammeerd zijn. Maar de erfelijkheid van de eigenschap ‘twee ogen’ is nagenoeg nul. Immers: niet genen, maar ongelukken verklaren waarom mensen twee, één of geen ogen hebben.

De wetenschappelijke definitie en alledaags verstand liggen zo ver uit elkaar, dat onderzoekers zo snel mogelijk moeten stoppen met het uitrekenen van erfelijkheidspercentages. Dat vindt psycholoog David Moore. In een artikel dat in december verscheen in het jaarboek WIREs Cognitive Science 2017 noemt Moore erfelijkheid „een van de meest misleidende begrippen in de geschiedenis van de wetenschap.”

Tekst gaat verder onder de foto

Bovenstaande familie woont in Colijnsplaat en bestond destijds uit (met tussen haakjes de leeftijd op het moment van fotograferen): Maria (101, nu overleden), Neeltje (76), Nelly (51), Nanda (30) en Evy (0). Marieke van der Velden

Erfelijkheid hangt af van tijd, plaats en populatie

Erfelijkheid is moeilijk te interpreteren. Juist omdat het vaak meer zegt over de invloed van onze omgeving dan over die van onze genen. De sociologen Guang Go en Elizabeth Stearns zagen in 2002 dat de erfelijkheid van IQ voor zwarte Amerikanen lager is dan voor witte. Socioloog Eric Turkheimer en zijn collega’s lieten in 2003 op vergelijkbare wijze zien dat de erfelijkheid van intelligentie lager is in lagere sociaal-economische klassen.

Hoe kan dat? Erfelijkheid is een verhoudingsgetal: tussen de invloed die genen en omgeving uitoefenen op een bepaalde eigenschap of karaktertrek. De variatie die verklaard kan worden door genen staat in de teller, de totale variatie in een eigenschap staat de noemer. Als de invloed van de omgeving groeit, slinkt daardoor de erfelijkheid.

Go en Stearns interpreteren de lagere erfelijkheid van IQ onder zwarte Amerikanen als volgt: zwarte Amerikanen worden geboren in armere families, gaan naar slechtere scholen en krijgen gedurende hun carrière vaker te maken met discriminatie. Dan is het zelfs voor iemand met ‘goede genen’ een uitdaging om z’n aangeboren intellectuele capaciteiten ten volle te benutten. De erfelijkheid van intelligentie is onder die omstandigheden laag: genen kunnen het verschil niet maken.

Erfelijkheid is dus geen universele genetische constante. Het is afhankelijk van tijd, plek en de populatie die wordt onderzocht. Erfelijkheid kan verschillen voor mannen en vrouwen of voor verschillende sociaal-economische groepen. Dat is contra-intuïtief.

Dankzij tweelingen weten we dat een voorkeur voor mosterd 22 procent erfelijk is

Niet iedereen ziet dat als een probleem. In hun deze maand verschenen boek The Genome Factor betogen sociologen Dalton Conley en Jason Fletcher juist dat erfelijkheid daarmee een waardevol instrument is om een eerlijke samenleving in te richten.

Neem roken. Sommige mensen raken daaraan gemakkelijker verslaafd dan anderen. De rokers die het minst gevoelig zijn voor verslaving zijn het eerst gestopt, terwijl de rokers die overbleven een aangeboren nicotinezucht hebben. Roken wordt dus steeds erfelijker.

De vraag is: hoe gaan we met die resterende rokers om? Is het wel eerlijk om deze rokers steeds meer te laten betalen aan accijnzen op tabak, simpelweg omdat ze pech hadden in de genenloterij? Zouden we rokers niet moeten subsidiëren om genetisch gebrek te compenseren? Of is het beter preventieprogramma’s juist op deze mensen te richten?

Vervang roken nu door criminaliteit, armoede of intelligentie en het wordt duidelijk hoe politiek beladen erfelijkheidskwesties kunnen zijn. En hoe belangrijk een goed begrip van erfelijkheid is. Als het aan Conley en Fletcher ligt, zou het daarom goed zijn als politici en beleidsmakers méér rekening met erfelijkheid zouden houden.

Volgens sommige sociologen is de eerlijkste samenleving er eentje waarin eigenschappen als intelligentie voor honderd procent erfelijk zijn. Want als opleidingsniveau voor 100 procent erfelijk is, betekent dat niet-genetische factoren, zoals rijke ouders of huidskleur, er niet langer toe doen. Alleen genetische potentie telt dan nog.

Er is nog een reden, denken Conley en Fletcher, waarom erfelijkheid niet snel zal verdwijnen uit onderzoek en politiek debat. Een praktische reden: erfelijkheid is zo verleidelijk simpel om uit te rekenen.

Tekst gaat verder onder de foto:

Vijf generaties vrouwen in een familie in Barendrecht: Nel (95), Gieni (75), Helma, (55), Gina (22) en Ceyda (0). Marieke van der Velden

Met tweelingen kun je echt alles uitrekenen

Hoe bereken je erfelijkheid? Met tweelingen. Het fijne van eeneiige en twee-eiige tweelingen is dat ze in dezelfde omgeving opgroeien, maar dat ze verschillen in de mate waarin ze genetisch overeenkomen. Eeneiige tweelingen delen bijna 100 procent van hun DNA. Twee-eiige tweelingen delen maar 50 procent, net als gewone broers en zussen.

Als de overeenkomsten tussen eeneiige groter zijn dan tussen twee-eiige tweelingen – de eeneiige tweelingen zijn bijvoorbeeld vaker samen crimineel of niet-crimineel – dan moet erfelijkheid een rol spelen, is de theorie.

Aan erfelijkheidsonderzoek komt dus, vreemd genoeg, geen DNA te pas. Aan de basis van een erfelijkheidsstudie liggen vragenlijsten. De meeste tweeling-onderzoekers zijn verbonden aan psychologische faculteiten. Het Nederlandse Tweelingen Register is ondergebracht bij vakgroep Biologische Psychologie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam.

Van elk denkbaar uiterlijk kenmerk of gedrag is met hulp van tweelingen de erfelijkheid uit te rekenen. Dankzij tweeling-onderzoek weten we bijvoorbeeld dat een voorkeur voor mosterd 22 procent erfelijk is. Jazzliefhebberij zou voor 42 procent in de genen zitten.

Niemand gelooft in het bestaan van mosterdgenen of jazzgenen of dat deze kennis iets wezenlijks onthult, maar deze melige voorbeelden laten wel zien dat je op élke eigenschap een erfelijkheid kan plakken. Zolang er maar verschillen bestaan tussen eeneiige en twee-eiige tweelingen.

>Uit een inventarisatie van Nederlandse tweeling-onderzoekers blijkt dat er de afgelopen vijftig jaar wereldwijd meer dan 2.700 tweeling-onderzoeken zijn uitgevoerd, voor meer dan 17.000 eigenschappen (Nature Genetics, 2015). Bij zo’n beetje alles praten de genen mee: de gemiddelde erfelijkheid van alle onderzochte eigenschappen was 49 procent.

Zulke statistieken tonen de zinloosheid van de grote erfelijkheidsexercitie, vindt criticus Moore. We weten al lang dat álles wat mensen doen door genen wordt beïnvloed. De interessantere vraag is hoe dat gebeurt. Tweeling-onderzoekers denken dat ze variatie in gedrag netjes kunnen scheiden in een portie genen en een portie omgeving. Op die manier missen ze het complexe samenspel tussen nature en nurture, zegt Moore.

Samenspel omgeving en genen moeilijk grijpbaar

Gedragsgenetici zijn niet doof voor de kritiek. De interacties bestaan en ze zijn er écht naar op zoek. Als het gaat over de genetische aanleg voor criminaliteit, speelt het gen MAOA daarbij een hoofdrol.

MAOA is een Nederlandse ontdekking. De Nijmeegse geneticus Han Brunner beschreef in 1993 een zeldzame mutatie in één familie. Veertien dragers in deze familie, allemaal mannen, hadden een laag IQ en vertoonden gedragsproblemen, zoals gewelddadige woede-uitbarstingen en seksueel ongeremd gedrag.

De ontdekking van het gen was wereldnieuws. Voor het eerst was er een mutatie gevonden die sociaal gedrag kon verklaren. Media schreven opgewonden dat het ‘strijdersgen’ gevonden was.

Lees ook deze reportage over de ontdekking van MAOA uit 1993: Agressief gedrag door een stofwisselingsstoornis

Sterk aan Brunners onderzoek was dat hij ook een plausibel mechanisme had hoe de mutatie tot antisociaal gedrag zou leiden. MAOA codeert voor een enzym dat signaalstoffen in de hersenen afbreekt. Door de mutatie raakt de productie van het enzym verstoord en hopen neurotransmitters als serotonine zich op in het brein.

Gedragsgenetici lazen verlekkerd mee. Zou genetische variatie in MAOA misschien ook criminaliteit in de samenleving kunnen verklaren? De mutatie die Brunner beschreef is extreem zeldzaam, maar er bestaan genvarianten die het enzym MAOA niet platleggen, maar de activiteit ervan wat temperen of juist verhogen. Misschien dat zulke variatie samenhangt met allerlei vormen van asociaal gedrag.

De eerste van deze studies waren veelbelovend, maar bij herhaling viel het effect tegen of verdween volledig. Het idee dat variatie in één gen als MAOA complex sociaal gedrag kan verklaren bleek naïef. Inmiddels is duidelijk dat zelfs een simpele, extreem erfelijke eigenschap als lichaamslengte door honderden, zo niet duizenden genen wordt beïnvloed.

In 2002 leek het alsof de oplossing gevonden was. Psycholoog Avshalom Caspi en zijn collega’s lieten zien dat mishandelde kinderen met een actieve variant van MAOA minder antisociaal gedrag vertonen dan kinderen met tragere MAOA.

Hierop had de gedragsgenetica gehoopt: een complexe interactie tussen omgeving en genetische aanleg. Het artikel van Caspi in Science sprak enorm tot de verbeelding. Het stuk is nu meer dan 4.000 keer geciteerd en vele malen door andere onderzoekers herhaald.

Het enige probleem: Caspi’s resultaten kunnen niet gereproduceerd worden. Althans, niet consequent. Caspi’s onderzoek wordt even vaak bevestigd als ontkracht. Zelfs op het niveau van meta-analyses, overzichtsstudies die de uitkomsten van veel andere onderzoeken bij elkaar voegen en toetsen, lopen de conclusies uiteen. Na 15 jaar is nog steeds onduidelijk of de interactie tussen MAOA en mishandeling bestaat of niet.

Tekst gaat verder onder de foto:

Vijf generaties vrouwen in één familie in Staphorst (tussen haakjes de leeftijden op het moment dat foto werd gemaakt): Aaltje (88), Niesje (68), Aaltje (48), Rensje (30) en Malou (5). Marieke van der Velden

Het raadsel van de onvindbare genen

Dat interacties moeilijk te vinden zijn was misschien te verwachten. Vervelender is dat de genen zélf onvindbaar zijn. Als eigenschappen als criminaliteit en intelligentie zo erfelijk zijn, waar zijn de genen dan? Genetici zoeken al zich al dertig jaar suf, maar de oogst valt dusdanig tegen dat onderzoekers inmiddels spreken over het raadsel van missing heritability. Conley en Fletcher beschrijven de moeizame zoektocht in The Genome Factor.

De jaren 90 waren de optimistische jaren van de kandidaatgenstudies. Daarmee werden wel mutaties gevonden die tot ernstige erfelijke ziekten leiden, maar voor complexe eigenschappen als intelligentie viel het resultaat tegen. Daarna kwamen de ‘genoombrede associatiestudies’ op, de GWAS. Genetici zochten nu in álle meetbare genetische variatie naar genen die verschillen tussen mensen konden verklaren.

Maar ook de GWAS loste het probleem van de ontbrekende erfelijkheid niet op. Voor intelligentie, volgens tweeling-onderzoeken voor ongeveer 40 procent erfelijk, zijn een paar genen gevonden die samen een paar procent van de verschillen verklaren. Voor criminaliteit of antisociaal gedrag zijn nooit genvarianten gevonden met een GWAS.

Hoe nu verder? Brute DNA-rekenkracht lijkt één manier. Begin deze maand publiceerde Nature een GWAS naar lichaamslengte onder 700.000 deelnemers. Met dit immense aantal proefpersonen vonden ze ook zeldzame genvarianten, die samen met varianten die vaker voorkomen 27,6 procent van de erfelijkheid verklaren. Daarmee zijn de genetici er nog lang niet: volgens tweeling-onderzoek is lengte voor 90 procent erfelijk.

Genetici hebben nu hun hoop gevestigd op een nieuwe methode: de polygenic scores. Bij het berekenen van deze score worden álle genen gebruikt om variatie in, bijvoorbeeld, intelligentie of criminaliteit te voorspellen. Met deze techniek is het niet mogelijk te achterhalen op welke manier deze genen bijdragen. Alle genen komen op één hoop terecht. Een polygenic score verklaart een groter deel van de missende erfelijkheid, meer niet.

Zo lukte het genetici in 2014 om met een polygenic score 60 procent van de lengteverschillen tussen mensen te verklaren . Voor opleidingsniveau staat de teller vooralsnog op 3,2 procent. De vermoede erfelijkheid van 40 procent is nog ver weg.

Geen plek voor rassen in de moderne genetica

Een goed begrip van erfelijkheid is belangrijker dan ooit, betogen Conley en Fletcher in The Genome Factor. Nu het bepalen van DNA steeds goedkoper wordt – fabrikant Illumina hoopt snel een machine te maken die voor 100 dollar een genoom kan uitlezen – zullen sociologen en demografen zich werpen op de stortvloed aan genetische informatie.

Sommige wetenschappers zullen zich gaan buigen over vragen als: kunnen genen de verschillen in opleidingsniveau tussen zwarte en witte Amerikanen verklaren? Ja, dat is een lelijke vraag. Maar als wij die vraag niet stellen, schrijven Conley en Fletcher, zullen academici of commentatoren met minder ideologische scrupules dat wel doen.

Dat is geen abstracte vrees. Het gebeurt al. In dubieuze tijdschriften als Mankind Quarterly en Open Behavioral Genetics publiceren wetenschappers die geobsedeerd zijn door intelligentie en afkomst.

Conley en Fletcher laten er geen misverstand over bestaan: voor traditionele rassen-indelingen is geen plaats in de moderne genetica. Inmiddels is uitgebreid aangetoond dat de genetische variatie binnen Afrika groter is dan de rest van de wereld bij elkaar. Tussen een Luo- en Kikuyu-stamlid uit Kenia zijn de genetische verschillen groter dan tussen een Koreaan en een Duitser.

Wél is het mogelijk op basis van iemands DNA een schatting te maken van waar iemands voorouders vandaan komen. Dat opent de deur naar racistisch gemotiveerd onderzoek. Zoals: hangt Afrikaanse afkomst samen met IQ of criminaliteit?

Stel dát zo’n verband gevonden wordt, schrijven Conley en Fletcher. Dat zegt nog niets over de manier waarop het gen werkt. Net als bij erfelijkheid is hier de vraag: is het omgeving of biologie? Het is denkbaar dat een gen voor een donkerder huidskleur samen kan hangen met een lager opleidingsniveau. Dat verband is niet biologisch, want huidskleur heeft niets te maken met hersenontwikkeling of iemands intellectuele capaciteiten. Zo’n verband zegt echter alles over en ongelijke verdeling van kansen in onze maatschappij.

Reageren kan via wetenschap@nrc.nl