Naturens gave til videnskaben: Tvillinger er nøglen til at forstå arv og miljø

I hvor høj grad er du et produkt af din genetiske arv? Og hvor meget er du formet af de omgivelser, du er vokset op i?

Spørgsmålet om arv og miljø er i nogle henseender så komplekst, at det bliver anset som absurd.

»Hvad bidrager mest til arealet af et rektangel, dets længde eller dets bredde?« spurgte den canadiske psykolog, Donald Hebbs, under et interview fra 1995 for at sætte det i perspektiv.

I andre henseender - ikke mindst i sundhedsvidenskaben - er det dog et uhyre relevant spørgsmål, og lige siden man for alvor begyndte at undersøge spørgsmålet videnskabeligt, har tvillingestudier været måden at gøre det på.

Men hvad gør tvillingestudier så specielle? Hvad har de betydet for forskningen? Og hvordan kan de hjælpe os i fremtiden? Det undersøger vi i denne artikel.

Naturens gave til videnskaben

Tvillinger er helt unikke kilder til at forstå spørgsmålet om arv og miljø, fordi de, hvis de er enæggede, har akkurat de samme gener. Samtidig vokser de for det meste også op i det samme miljø, selvom det ændrer sig mere og mere, som tiden skrider frem.

På den måde kan man sige, at tvillinger er en slags naturens gave til forskningen, fortæller Kaare Christensen, professor i epidemiologi ved Syddansk Universitet og leder af Det Danske Tvillingeregister til Videnskab.dk.

»Dét, at man genetisk set har den samme person to gange, gør, at man kommer så tæt på det ideelle eksperimentelle studie, man kan forestille sig,« siger han.

Professor ved Københavns Universitet i genetisk of metabolisk epidemiologi, Thorkild I.A. Sørensen, er enig:

»Det er med enkelte undtagelser den eneste måde, vi virkeligt kan finde ud af, hvad forskellen mellem menneskers genetiske udstyr og baggrund, deres familiemiljø og generelle miljø betyder,« forklarer han.

»Det er måden at undersøge det her på, og det har det været i over 100 år,« tilføjer Thorkild I.A. Sørensen.

LÆS OGSÅ: Arv eller miljø - hvad bestemmer vores personlighed?

Videnskaben har altid været fascineret af tvillinger

Interessen for arv og miljø opstod især op igennem 1800-tallet, hvor både sociologien og biologien voksede frem som selvstændigede videnskabelige fag. Nærmest fra begyndelsen har tvillingestudier spillet en hovedrolle.

Britiske Francis Galton, et victoriansk multitalent og en videnskabelig altmuligmand, der også var Charles Darwins halvfætter, er kendt som manden, der gav tvillinger en plads på den videnskabelige scene.

I 1875 skrev han artiklen ‘The history of twins, As a Criterion of the Relative Powers of Nature and Nurture’, hvori han diskuterede en række spørgsmål om arv og miljø med udgangspunkt i tvillinger. Arven vejer tungest, konkluderede han.

»Galton får ofte æren for at være den første, der spurgte, hvad tvillinger kan sige om arv og miljø,« forklarer Kaare Christensen.

»Det er på den tid, i takt med at den menneskelige genetik kom på plads, og man begyndte at interessere sig for den i videnskaben, at man bliver opmærksom på, at tvillinger kan bruges til noget,« tilføjer han.

LÆS OGSÅ: Unikt tvillingestudie: Sådan blev astronauts krop påvirket af at være i rummet

Skizofreni-studier blev et gennembrud

Man skal dog godt 80 år frem i historien, før tvillingestudier for alvor bidrager med nogle indsigter, som der stadig vækker genklang i videnskaben i dag, fortæller Kaare Christensen.

»Tilbage i 1930’erne, hvor behaviorismen fyldte meget, havde man den her grundlæggende idé om, at børn var en blank tavle, når de blev født, og man kunne skrive den historie, man havde lyst til hos dem, hvis man var gode forældre,« forklarer han.

Det betød også, at forældrene fik skylden, hvis børn viste tegn på psykisk sårbarhed for eksempel. Især i tilfælde af skizofreni var det den ‘kolde mor’, der fik skylden.

»Man kan forestille sig de stakkels forældrepar, der fik skylden for, at deres barn var skizofrent. De er gået til lægen og får at vide, at det er noget, de selv har gjort ved barnet,« fortæller Kaare Christensen.

I 1966 gennemførte Leonard Heston et meget kendt adoptionsstudie, der viste, at bortadopterede børn i lige så høj grad kom til at lide af skizofreni som ikke-adopterede. Siden blev det underbygget både i danske adoptionsstudier og i en række tvillingestudier.

I 2017 kunne et stort dansk tvillingestudie, som Kaare Christensen også var med i, påvise, at det langt overvejende er generne, som bestemmer ens sårbarhed for at udvikle skizofreni.

LÆS OGSÅ: 13 gener giver ny indsigt i skizofreni

Har givet unik indsigt i psykisk sårbarhed

Det var især i undersøgelser af psykisk sårbarhed, at adoptions- og tvillingestudier fra 1960’erne og frem gav nogle afgørende indsigter.

»Men det gik langsomt,« husker Kaare Christensen. »Jeg læste lærebøger i 1980’erne, hvor det med den ‘kolde mor’ stadig var en gangbar forklaring på skizofreni.«

»Indsigten fra tvillingestudierne på den tid har måske ikke kureret nogen, men det har gjort det lettere at forholde sig til, at det sårbare ofte er noget, man har med sig i generne. Jeg tror, at det har fjernet meget lidelse på den måde,« siger Kaare Christensen.

I dag kan vi altså takke adoptions- og tvillingestudier for meget af den viden, vi har om psykisk sårbarhed og psykisk sygdom.

LÆS OGSÅ: Dine gener kan gøre dig psykisk syg

Tvillinger kan sortere støjen væk

I dag er vi i en fase, hvor man er mest interesseret i at se på forskelle mellem tvillinger.

Det skal ses i lyset af udviklingen inden for molekylærbiologien, der gør det muligt at undersøge et væld af molekylære mekanismer.

»Det er enormt komplekst, når man vil undersøge sygdomsmekanismer på et molekylært niveau. For det første er vi genetisk forskellige, og her giver enæggede tvillinger en unik mulighed, fordi deres gener er så ens,« fortæller Kaare Christensen.

»Hvis den ene bliver syg, og den anden ikke gør, kan man undersøge en lang række faktorer, uden at generne spiller ‘forstyrrende ind’. Lægevidenskaben bygger jo meget på: ‘Hvad nu hvis man har givet behandling A i stedet for behandling B’,« tilføjer han.

LÆS OGSÅ: Supermikroskop tager 3D-billeder af livets molekyler

Fremtiden: Globalt tvillingeregister på vej

Tvillingerne vil altså blive ved med at spille en hovedrolle i den fortsatte forståelse af gener og miljøets betydning for vores helbred.

I skrivende stund er verdens første globale tvillingeregister også på vej. Den bliver kaldt The CODATwins Project, og den tæller 54 registre fra 24 lande, hvilket giver data på i alt 489.981 tvillinger.

For Thorkild I. A. Sørensen, der deltager i det globale projekt, er det en kæmpe fordel at samarbejde på denne måde.

»Formålet er at se på, hvad arv og miljø betyder frem og tilbage i tiden og forskellige steder på kloden. Vi bliver bedre og bedre til at arbejde i meget store grupper, og det bliver vi også nødt til for at lave mere solid forskning. Det bliver et rigtig vigtigt rationale,« vurderer han.

Videoen herunder er en trailer til dokumentaren 'Tre identiske fremmede', der handler om tre tvillinger, der i 1960'erne blev bortadopteret og undersøgt som led i et forskningsprojekt. Dokumentaren omhandler både mændenes interne forhold og det uetiske i at bortadoptere trillinger hver for sig i forskningens navn.

I boksen under artiklen kan du desuden læse om en mulig 'bombe under tvillingeforskningen'. Vil du læse mere om konkrete tvillingestudier kan du følge linkene her i artiklen.

LÆS OGSÅ: Tvillingestudie: Cannabis gør ikke teenagere dummere

LÆS OGSÅ: Tvillingestudie på danskere afslører stor genetisk risiko for kræft