Registros de gemelos: Un recurso privilegiado de investigación – por Juan Ramón Ordoñana

Hace unos meses se publicó en Nature Genetics el resultado del enorme esfuerzo de recopilar información y analizar los resultados de, virtualmente, todos los estudios de gemelos publicados desde 1958 hasta 2012 en el mundo. Este blog ya se hizo eco de esta información reconociendo la importancia de esta tarea. Más de 2700 trabajos, 18000 rasgos, y un total acumulado de 14.5 millones de pares de gemelos. El esfuerzo es impresionante. Los resultados también. Aunque no suponen grandes cambios respecto a lo que ya se sabía o se sospechaba, sí que suponen un valioso respaldo al conocimiento acumulado y al trabajo realizado durante muchos años por un buen número de excelentes investigadores.

Evidentemente, esta publicación no zanjará por completo la conocida polémica en torno a la utilidad y la validez metodológica de los estudios de gemelos. Polémica que se va desplazando por áreas de investigación en función de la cantidad de evidencias acumuladas por estos estudios. Así, las discusiones, en otro tiempo mucho más frecuentes, sobre el papel de los genes y el ambiente en rasgos relacionados con la capacidad cognitiva o la psicopatología, se trasladan a áreas en las que la genética de la conducta ha irrumpido más recientemente y existe una menor cantidad de datos acumulados (véase, por ejemplo, la discusión generada en torno a los estudios de heredabilidad en el ámbito de la criminología). Tampoco eliminará las sugerencias de dejar a un lado los análisis en genética cuantitativa para abrazar el uso de nuevas técnicas y sumergirnos por completo en las aguas de la genética molecular (GWAS, epigenética, etc.).

Mucho se ha escrito sobre estas cuestiones y mucho se seguirá escribiendo. Entiendo que es bueno. La polémica nos hace replantearnos ideas y posturas, y crecer. Pero sobre todo ello caben dos cuestiones, a mi juicio, fundamentales:

1.- Las posiciones maximalistas tienden a anular la reflexión y a favorecer la aparición de determinismos que, como poco, limitan nuestra capacidad de análisis científico.

2.- Las preguntas son tantas, y tan diversos los modos de afrontarlas, que no hay estrategia de investigación inútil y todas pueden hacer aportaciones interesantes.

En este último punto, los registros de gemelos emergen como un recurso de investigación privilegiado, entre otras cosas, por su difusión y su versatilidad.

Existen registros en prácticamente todos los países científicamente avanzados. Algunos de ellos con una larga historia y bancos de datos longitudinales realmente impresionantes. Registros que, además, están conectados entre sí a través de colaboraciones puntuales, consorcios y redes. Todo esto permite un nivel de cooperación difícilmente comparable. Los tamaños muestrales alcanzados, la cantidad y calidad de datos comparables recogidos, y la posibilidad, única con este tipo de muestras, de analizar globalmente los efectos genéticos y ambientales, sobre una enorme cantidad de fenotipos, representan un extraordinario potencial investigador.

Por otra parte, los registros son tremendamente versátiles, y su información y datos acumulados pueden ser utilizados en diversas estrategias y métodos de investigación. Para empezar, no dejan de ser una cohorte de individuos, en muchos casos poblacional, en la que se pueden desarrollar estudios epidemiológicos con ventajas evidentes sobre los tradicionales. Por ejemplo, estudios caso-control de gemelos, en los que el emparejamiento permite controlar el efecto de factores genéticos y ambientales compartidos, o ensayos con los mejores controles posibles. Esto se añade a los más clásicos estudios genéticamente informativos, tanto desde una perspectiva cuantitativa (p.e. estimaciones de heredabilidad), como molecular. En este último caso, por ejemplo, resulta evidente la utilidad de gemelos monocigóticos discordantes para el fenotipo de interés, en estudios de epigenética; sin dejar de lado cualquier otro tipo de estudio de asociación (p.e. GWAS) o de interacción genotipo-ambiente.

En resumen, los estudios de gemelos no son la solución a todos nuestros problemas metodológicos, pero son un recurso extremadamente valioso e irrenunciable para seguir avanzando en nuestro conocimiento sobre el origen de la variación en rasgos humanos complejos. Los registros de gemelos son la fuente primordial de este tipo de estudios. Son un recurso del que no podemos prescindir y en el que no podemos dejar de participar.

El Registro de Gemelos de Murcia es el primero de carácter poblacional puesto en marcha hasta el momento en nuestro entorno (www.um.es/registrogemelos).

Nació y se ha desarrollado con vocación colaborativa, abierto a cooperación con otros grupos de investigación, de diversas áreas, tanto dentro como fuera de nuestras fronteras. Su potencial y eficiencia investigadora son enormes, pero sería deseable no seguir siendo el único. Las ventajas de la cooperación no son aditivas, sino exponenciales. Hay iniciativas y magníficos investigadores interesados. Tal vez sólo se necesite un pequeño empuje adicional.

Recientemente hemos publicado un estudio que constituye un ejemplo de la utilidad de los registros de gemelos y de los estudios clásicos de genética cuantitativa. Cuál es el máximo grado de educación al que llega una persona o cuánto tiempo pasa una persona dentro del sistema educativo, depende de diversos factores. Entre estos se encuentran factores genéticos relacionados, por ejemplo, con la capacidad cognitiva o la personalidad, y factores ambientales, como el nivel socio-económico familiar o las características del sistema educativo. El peso relativo de los factores genéticos a la hora de producir diferencias entre los individuos de una población respecto a una medida determinada (en este caso, el nivel educativo), es lo que llamamos heredabilidad.

La heredabilidad del nivel educativo alcanzado presenta variaciones temporales. Una de las teorías que trata de explicar estas variaciones propone que la implementación de políticas educativas más igualitarias lleva a un incremento de las oportunidades educativas para todos los miembros de una población, lo que reduciría las diferencias entre los individuos debidas a factores ambientales (familia, escuela,…). En ese caso, las diferencias encontradas en nivel educativo se deberían en mayor proporción a factores genéticos (aunque el efecto absoluto se mantendría igual) y, por tanto, la heredabilidad se incrementaría.

Esta hipótesis es, lógicamente, muy difícil de contrastar puesto que las políticas educativas no se dan en el vacío y resulta complicado encontrar muestras para hacer esta comparación.

El Registro de Gemelos de Murcia proporciona una posibilidad única en este sentido. Para ello se utilizó una muestra de 1271 pares de gemelos de ese registro. La muestra incluye gemelos nacidos entre 1940 y 1966, por lo que se puede establecer una comparación entre aquellos que habían estudiado antes y después de la puesta en marcha de la Ley de General de Educación de 1970.

Nuestros resultados apoyan la hipótesis descrita. Aunque el impacto de los factores genéticos, en términos absolutos, se mantuvo estable, su peso relativo se incrementó debido a un descenso del papel de los factores ambientales compartidos en el nivel educativo alcanzado. Es decir, la heredabilidad del nivel educativo alcanzado se incrementó de un 44 a un 67% en varones. En mujeres, este efecto parece estar más dilatado en el tiempo y no se observa claramente.

Lógicamente, es imposible aislar el efecto de la política educativa del entorno socio-económico y de la evolución global de la sociedad española durante ese periodo. Sin embargo, la reforma educativa del 70 no fue una mera consecuencia de la evolución socio-económica del país, sino el principio de una transformación que permitió cambios de gran calado en la estructura educativa española. Tratar de determinar hasta qué punto la variación encontrada en heredabilidad se debe a la reforma educativa o al crecimiento económico asociado es especulativo, pero parece razonable asumir que los efectos del desarrollo económico sobre el nivel educativo se producirían a través del sistema educativo.

En resumen, como se ha dicho en alguna ocasión, la heredabilidad puede ser considerada un indicador de la igualdad en el sistema educativo. El efecto de los factores genéticos no cambia, pero a mayor igualdad, menor efecto de factores ambientales y, por tanto, mayor heredabilidad.

Un simple ejemplo de la utilidad de los estudios genéticamente informativos para analizar el efecto de factores ambientales sobre fenotipos de alto interés social.