Zwillingsforschung

Die Zwillingsforschung ist eine Forschungsmethode in der Humangenetik und der Psychologie.

Sie ist wesentlich von einer großen Menge verlässlicher Daten abhängig, die durch Zwillingsregister (z. B. Dänisches Zwillingsregister oder Schwedisches Zwillingsregister) bereitgestellt werden.

Beschreibung

In der klassischen Zwillingsforschung werden eineiige Zwillinge (monozygote Zwillinge, MZ) und zweieiige Zwillinge (dizygote Zwillinge, DZ) untersucht. Wenn eineiige Zwillinge einander in Bezug auf ein bestimmtes Merkmal stärker ähneln als zweieiige Zwillinge, kann dies als Hinweis gedeutet werden, dass das untersuchte Merkmal in besonderem Maße genetisch beeinflusst ist.

Durch mathematische Analysen kann der genetische Anteil (die Heritabilität) sowie der Einfluss gemeinsam erlebter Umweltfaktoren (z. B. in der Familie) näherungsweise bestimmt werden. In Verbindung mit Methoden der Molekulargenetik können heute in Zwillingsstudien auch einzelne Gene untersucht werden. Durch Kopplungsanalysen und Assoziationsanalysen lässt sich hierbei die Erblichkeit auf einzelne oder mehrere Gene zurückführen. Dies kann unter anderem der Erforschung von Krankheiten zugute kommen (siehe Boomsma et al.).

Erblichkeit wird oft missverstanden als der Anteil der Erbanlagen an der Ausprägung eines Merkmals bei einem bestimmten Menschen. Sie bestimmt aber den genetischen Anteil an den Unterschieden. Menschen unterscheiden sich, weil sie verschiedene Genvarianten tragen und weil sie in verschiedenen Umwelten leben. Eine Erblichkeit von z. B. 88 % für den Body-Mass-Index würde bedeuten, dass 88 % der Unterschiede des Body-Mass-Index in der Bevölkerung durch genetische Unterschiede bedingt sind, nicht aber, dass ein einzelner Mensch nur zu 12 % für sein Gewicht verantwortlich ist.

Aufgrund der Annahme (siehe auch unten unter „Kritik...“) Zwillinge unterlägen weitestgehend denselben Umwelteinflüssen, wurden in der kriminologischen Forschung (vor allem in den 1930er und 1940er Jahren) Zwillingspaare (sowohl eineiige (EZ), als auch zweieiige Zwillinge (ZZ)) dahingehend untersucht, ob kriminelles Verhalten anlagebedingt (d. h. genetisch determiniert) sei. Dafür wurden die Probandenpaare auf eine bestehende Konkordanz (bzw. Diskonkordanz) hin überprüft. Das Vorliegen einer "strafrechtlichen Erfassung" sowohl bei dem einen, als auch beim anderen Teil wurde als konkordante Ausprägung betrachtet. Tatsächlich ergaben diese Forschungen zwar eine höhere Konkordanz bei den EZ - was auf eine Bestätigung der Ausgangshypothese hindeutete. Allerdings lassen sich die gefundenen Ergebnisse etwa durch die Begrenzung der strafrechtlichen Erfassung auf das Hellfeld, die geringe Zahl der jeweils untersuchten Zwillinge, sowie den retrospektiven Charakter der Untersuchungen (Vorselektion) zu Recht anzweifeln. Einen empirischen Beleg für die genetische Determination kriminellen Verhaltens lieferte die Zwillingsforschung bislang jedenfalls nicht.

In der Zeit des Nationalsozialismus versuchten Genetiker herauszufinden, wie man eineiige Zwillinge und andere Mehrlinge erzeugen kann. Der Grund dafür lag darin, dass man den Erhalt der „Herrenrasse“ durch eine möglichst hohe Geburtenrate sichern wollte. Durch gezielte Erzeugung eineiiger Zwillinge - so die Überlegung - hätte die Anzahl „arischer“ Kinder gesteigert werden können.

Im Bereich der psychologischen Zwillingsforschung, die durch die Fälschungen von Cyril Lodowic Burt zeitweilig in Verruf kam, sind die Arbeiten von Kurt Gottschaldt zu nennen.

Getrennt aufgewachsene Zwillinge

Gelegentlich werden auch eineiige Zwillinge untersucht, die getrennt voneinander aufwuchsen. Da eineiige Zwillinge genetisch nahezu identisch sind, kann man durch Vergleichen getrennt aufgewachsener eineiiger Zwillinge Rückschlüsse darauf ziehen, welche Eigenschaften angeboren und welche erlernt sind. Zeigen sich trotz unterschiedlicher Umgebung gemeinsame Eigenschaften, so ist dies ein Indiz (kein Beweis) für eine genetische Determination. Gegenüber der klassischen Zwillingsforschung konzentriert man sich hier nicht auf die Unterschiede, sondern auf die Gemeinsamkeiten. Ein Beispiel: Untersuchte Zwillinge ähnelten in ihren Gewichtsmerkmalen (Übergewicht, Normalgewicht) eher ihren leiblichen Eltern als ihren Adoptiveltern.

Getrennt aufwachsende eineiige Zwillinge sind extrem selten, dazu kommt es beispielsweise, wenn Zwillinge nach der Geburt zur Adoption freigegeben werden.

Kritik

Die Prämisse der Zwillingsforschung ist, dass eineiige und zweieiige Zwillinge in gleichem Ausmaß gemeinsame Umweltfaktoren erleben und deshalb Unterschiede der Ähnlichkeit zwischen ein- und zweieiigen Zwillingen allein durch den unterschiedlichen Anteil gemeinsamer Gene (100 % vs. 50 %) bedingt seien. Diese Annahme ist nicht unumstritten, da die Ähnlichkeit der eineiigen Zwillinge zu übereinstimmenden Umwelteinflüssen führen kann (Gen-Umwelt-Korrelation). Im Ergebnis kann im Einzelfall ein Überschätzen der Erblichkeit resultieren. Allerdings ist das Verhalten der Eltern gegenüber eineiigen Zwillingen nicht identisch, sondern differenziert nach Verhalten und Bedürfnissen der individuellen Zwillinge. Darüber hinaus ist vor allem im Bereich der medizinischen Zwillingsforschung der relative Einfluss gemeinsamer Umweltfaktoren gering oder nicht vorhanden, die Variabilität beruht im Wesentlichen auf den genetischen Unterschieden und individuellen Umweltfaktoren.

Eine weitere Grundannahme besteht in der hundertprozentigen genetischen Übereinstimmung zwischen eineiigen Zwillingen. Auch diese Prämisse ist nur eingeschränkt zutreffend, da im Verlauf des Lebens Mutationen zu Unterschieden führen. Allerdings ist in gleicher Weise jedes Individuum nicht mit sich selbst identisch, da Mutationen lokal auftreten und zu genetischen Unterschieden zwischen verschiedenen Organen/Geweben führen.

Die Aussagen zur Erblichkeit eines Merkmals können auf Grund dieser Einschränkungen wie auch auf Grund ihres statistischen Charakters niemals absolute Wahrheiten darstellen. Weitere Forschungsmethoden sind zur Ergänzung und Validierung sinnvoll und notwendig. Allerdings bleibt die Zwillingsforschung trotz aller Einschränkungen auch weiterhin ein wichtiges Werkzeug der humangenetischen Forschung.

Literatur

Dorret Boomsma, Andreas Busjahn and Leena Peltonen. Classical twin studies and beyond. Nature Reviews Genetics 2002;3:872-882
Robert Plomin, John C. DeFries, Gerald E McClearn und Michael Rutter: Gene, Umwelt und Verhalten - Einführung in die Verhaltensgenetik. (1999) Huber Verlag, ISBN 3456831854
Ilona Federenko: Einfluss genetischer Faktoren auf die endokrine, kardiovaskuläre und psychologische Stressreaktion. (2003) Cuvillier Verlag, ISBN 3-8987-3757-8
Henning, J. & Netter, P. (2005) (Hrsg.): Biopsychologische Grundlagen der Persönlichkeit. Heidelberg: Spektrum ISBN 3-8274-0488-6
Jay Joseph: The missing Gene. (2006), Algora Publishing