Spuren im Genom: Was uns Beethovens DNA über Genetik verrät

In den vergangenen zehn Jahren haben Fortschritte in der DNA-Sequenzierung und der statistischen Genetik es uns ermöglicht, die genomische Veranlagung von historisch relevanten Personen zu erforschen. In einer früheren Forschungsarbeit wurde die DNA aus Haarsträhnen Ludwig van Beethovens sequenziert, um die genetischen Ursachen seiner dokumentierten gesundheitlichen Probleme zu untersuchen.[1] Angesichts Beethovens herausragender Stellung als Komponist und Musiker haben wir diesen Ansatz auf Musikalität ausgeweitet.[2] Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit, an der Forscherinnen und Forscher von zwei Max-Planck-Instituten beteiligt waren, dient als anschauliches Beispiel für die Limitierungen genetischer Vorhersagen auf individueller Ebene.

Eine Frage stellt sich oft bei berühmten Persönlichkeiten: Inwieweit haben ihre Gene ihre außergewöhnlichen Talente oder ihr Fachwissen geprägt? Dieser alte Forschungsansatz, der bis in die Anfänge der Humangenetik zurückreicht, scheint heute dank moderner molekulargenetischer Methoden relevanter zu sein denn je. Doch wie verlässlich sind die Antworten, die wir mit unserem derzeitigen Wissensstand generieren können?

Die Grundlage unserer Arbeit bilden polygene Indizes (PGIs). Diese stellen die genetische Veranlagung eines Individuums für ein bestimmtes Merkmal dar. Sie basieren auf den geschätzten Effekten häufiger DNA-Varianten, die aus früheren genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) zu dem betreffenden Merkmal abgeleitet wurden.[3] Bei Beethoven haben wir einen PGI für die Fähigkeit zur Taktsynchronisation berechnet. Die Taktsynchronisation wird anhand der Fähigkeit, im Takt eines Musikstücks klatschen zu können, gemessen und ist ein Merkmal, das mit umfassenderen musikalischen Fähigkeiten in Verbindung steht.[4] Wir haben Beethovens PGI mit zwei bevölkerungsbasierten Datensätzen verglichen, die Tausende von Personen der heutigen Zeit, zu denen uns Daten über ihre musikalischen Fähigkeiten vorliegen, umfassen. Beethovens PGI lag im 9. und 11. Perzentil der beiden modernen Stichproben, was auf einen eher niedrigen PGI für die Taktsynchronisation hindeutet.

Musikalität liegt nicht nur in den Genen

Dieses Ergebnis scheint paradox. Wie konnte eine der berühmtesten Musikerpersönlichkeiten der Geschichte bei einem genetischen Maß, das mit Musikalität zusammenhängt, so bescheiden abschneiden? Die Erklärung liegt in den Grenzen der derzeitigen PGIs und der Komplexität menschlicher Merkmale.

Erstens erfasst ein typischer PGI nur einen Bruchteil der genetischen Effekte. So werden nur häufige, aber keine seltenen DNA-Varianten berücksichtigt. Zudem hängt seine Vorhersagekraft stark von der statistischen Aussagekraft des GWAS-Ergebnisses und der Erblichkeit des Zielmerkmals ab. (In Zwillingsstudien wurde für musikbezogene Merkmale eine durchschnittliche Erblichkeit von 42 Prozent festgestellt.[5]) Darüber hinaus spiegeln genetische Assoziationen in einer GWAS teilweise auch ein kulturspezifisches Zusammenspiel zwischen zugrunde liegenden vererbbaren Faktoren und Umwelteinflüssen wider.[3] So lassen sich die Ergebnisse einer GWAS in modernen westlichen Gesellschaften möglicherweise nicht universell auf verschiedene Regionen und Zeiten übertragen. Am wichtigsten ist jedoch, dass PGIs Annäherungswerte auf Bevölkerungsebene sind – was bedeutet, dass es zwangsläufig viele Personen geben wird, die bei einem PGI hoch, bei dem entsprechenden Zielmerkmal jedoch niedrig abschneiden und umgekehrt.

Zweitens wird unser Ergebnis dadurch eingeschränkt, dass derzeit nur eine einzige gut durchgeführte GWAS im Zusammenhang mit Musikalität vorliegt. Diese basiert auf einer sehr einfachen binären Frage, die sich auf die selbstberichtete Fähigkeit von Personen bezieht, im Takt klatschen zu können – eine Aufgabe, bei der man nicht unbedingt zwischen höheren Stufen der Fähigkeit zur Taktsynchronisation unterscheiden kann. Abgesehen von der Einfachheit und der selbstberichteten Natur des Merkmals könnte ein genetischer Indikator für die „Fähigkeit zur Taktsynchronisation“ Beethovens kompositorische Fähigkeiten oder musikalische Kreativität ohnehin nicht vollständig erfassen. Musikalität ist kein einzelnes Merkmal, sondern lässt sich besser als eine aus mehreren Komponenten bestehende Reihe von Fähigkeiten verstehen. Sie umfasst eine Mischung aus genetischen Beiträgen, von denen einige über Merkmale hinweg geteilt werden, während andere bestimmte Aspekte einzigartig beeinflussen, was die Aussagekraft eines einzelnen PGI ebenfalls einschränkt.

Das komplexe Zusammenspiel von Genen und Umwelt

Entscheidend ist: Es wäre falsch, aus Beethovens niedrigem PGI zu schließen, dass seine musikalischen Fähigkeiten nicht außergewöhnlich waren oder dass die Genetik für musikalische Fähigkeiten irrelevant ist. Die große Diskrepanz zwischen dieser DNA-basierten Vorhersage und Beethovens musikalischem Genie vermittelt eine wertvolle Lektion: Die Verwendung von DNA-Daten zur Vorhersage von Fähigkeiten oder Verhaltensweisen auf individueller Ebene bleibt eine ungenaue Kunst. Dennoch kann die Erforschung der genetischen Veranlagung mit PGIs aus großen Stichproben wichtige Erkenntnisse darüber liefern, wie und warum sich unsere musikalischen Fähigkeiten unterscheiden, und uns helfen, die Zusammenhänge zwischen Musikalität und anderen Merkmalen, wie psychischer Gesundheit, zu verstehen.

Letztendlich stellt die Erkenntnis, dass Ludwig van Beethoven, einer der berühmtesten Musiker aller Zeiten, einen relativ niedrigen genetischen polygenen Index für die Fähigkeit zur Taktsynchronisation hatte, vereinfachte Interpretationen genetischer Daten infrage. Da polygene Vorhersagen im Laufe der Zeit immer präziser werden, sollte man sich stets vor Augen halten, dass komplexe Merkmale wie Musikalität das Ergebnis eines komplizierten Zusammenspiels von Genen und Umwelt sind und nicht allein durch die DNA oder die Umwelt bedingt werden.

Literaturhinweise