Страхът е, че генната манипулация може да се приложи и за опит за подобряване на спортните постижения; в този смисъл Световната антидопингова агенция (WADA) вече е предприела стъпки, включително генетичен допинг в списъка на забранените методи и вещества.
На теория всички нива на протеини в нашето тяло могат да бъдат модулирани чрез генна терапия.
Конференцията по генетичен допинг, проведена през март 2002 г. от WADA [Паунд R, WADA 2002], и „Европейският трудов конгрес за хармонизация и бъдещи развития на антидопинговата политика“, която се проведе в Арнем, Холандия, година, даде възможност на учени, лекари, лекари, правителства, антидопингови организации и фармацевтична индустрия да обменят всякакъв вид информация за резултатите от изследванията и методите за откриване на тази нова допингова техника.
От 1 януари 2003 г. Международният олимпийски комитет (МОК) включи генетичния допинг в списъка на класовете и методите на забранените вещества [WADA, 2007]. От 2004 г. WADA пое отговорност за публикуването на международния допинг списък, който се актуализира ежегодно. Методът за генетичен допинг, включен в този списък, се определя като нетерапевтично използване на клетки, гени, генетични елементи или модулиране на генната експресия, с цел подобряване на спортните постижения.
Тази статия има за цел:
- да се изясни дали в спорта всъщност е възможно да се използват нарастващите знания, произтичащи от генната терапия, нов и обещаващ клон на традиционната медицина;
- идентифициране на възможните начини, по които генната терапия може да се използва с цел повишаване на ефективността.
В тази „епоха на генетиката и геномиката, ще бъде възможно да се идентифицират гените, които определят генетичната предразположеност на човек към конкретен спорт [Ранкинен Т и др., 2004]. Изучаването на гени в ранна възраст може да представлява най -добрия начин да се развие страхотен спортист, започвайки от дете и да се създаде специфична програма за персонално обучение. Това изследване, приложено към спортисти, може да се използва и за идентифициране на специфични тренировъчни методи с цел увеличаване на генетичното предразположение към този тип тренировки [Rankinen T at al., 2004].
Но дали изучаването на гени ще доведе до по -добри спортисти?
Марион Джоунс и Тим Монтгомъри и двамата бяха шампиони на 100 м скорост и имаха бебе през лятото на 2003 г. Стефи Граф и Андре Агаси (и двете Световната купа номер едно) също имат деца.Тези деца най -вероятно ще бъдат предпочитани пред другите, но има и други фактори, като например екологични и психологически, които определят дали ще станат шампиони или не.
Генната терапия може да се определи като прехвърляне на генния материал в човешки клетки за лечение или профилактика на заболяване или дисфункция. Този материал е представен от ДНК, РНК или от генетично променени клетки. Принципът на генната терапия се основава на въвеждането в клетката на терапевтичен ген, за да се компенсира липсващия ген или да се замени анормалния. Обикновено се използва ДНК, която кодира терапевтичния протеин и се активира, когато достигне ядрото.
„Повечето спортисти приемат наркотици“ [De Francesco L, 2004].
Проучване на Центъра за изследване на наркотиците заключава, че по -малко от 1% от холандското население е приемало допинг продукти поне веднъж за общо около 100 000 души. 40% от тези хора използват допинг от години и повечето от тях правят силови тренировки или бодибилдинг. Използването на допингови вещества в елитния спорт изглежда е по -високо от 1%, посочено за общата популация, но точната цифра не е известна. Процентът на елитните спортисти, които имат положителен тест върху допинг контрола, варира между 1%. 1,3% и 2,0% през последните години [DoCoNed, 2002].
Определението на WADA за генетичен допинг оставя място за въпроси
- Какво точно означава нетерапевтичен?
- Ще бъдат ли допуснати до състезанията тези пациенти с мускулни дисфункции, лекувани чрез генна терапия?
Същото съображение се отнася и за пациенти с рак, които са били лекувани с химиотерапия и които сега получават гена EPO, кодиращ еритропоетин, за да се ускори възстановяването на функцията на костния мозък.
Текущи изследвания на генната терапия също се провеждат за ускоряване на лечебния процес на рана или за облекчаване на мускулната болка след тренировка; такива практики не могат да се разглеждат от всички като "терапевтични" и техните свойства за подобряване на ефективността могат да бъдат поставени под въпрос.
От клинична гледна точка би било по -подходящо да се уточни по -добре дефиницията на генетичния допинг, особено в светлината на неправилно използване на технологии за трансфер на гени.
WADA (раздел M3 на Световен антидопингов кодекс (версия 1 януари 2007 г.) оправда забраната за генетичен допинг чрез следните точки:
- научни доказателства, доказан фармакологичен ефект или опит, че веществата или методите, включени в списъка, имат способността да увеличават спортните постижения;
- употребата на веществото или метода причинява реален или предполагаем риск за здравето на спортиста.
- употребата на допинг нарушава спортния дух.Този дух е описан във въвеждането на Кодекса по отношение на поредица от ценности като етика, честна игра, честност, здраве, забавление, щастие и спазване на правилата.
Има много несигурности относно дългосрочните ефекти на генната модификация; много от тези ефекти също може никога да не бъдат открити, или защото не са били задълбочено проучени (поради финансови проблеми), или защото е трудно да се определят надеждни проби за изследване на страничните ефекти на напълно нови методи или приложения.
За разлика от соматичните клетъчни терапии, промените в зародишните линии са постоянни и се предават и на потомството. В този случай, в допълнение към възможния риск за здравето на спортистите, съществуват и рискове за трети страни, като потомство, родители или партньори.
В областта на фармакогенетиката, чието развитие зависи от обединените усилия на науката и фармацевтичната индустрия, основната цел е да се разработи медицина, „пригодена“ за всеки от нас. Както е известно, много лекарства имат напълно различни за това кой ги приема, това се дължи на факта, че тяхното развитие е родово и не взема предвид индивидуалните генетични характеристики. Ако фармакогенетиката се разпространи в света на спорта, самата идея за конкуренция между очевидно равни спортисти, които се подготвят по горе -долу съпоставим начин, може да остарее.
Експерименталните клинични данни от генната терапия показват много обнадеждаващи резултати при пациенти с тежък комбиниран имунен дефицит [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] и хемофилия В [Kay MA, et al. 2000]. Освен това, ангиогенната терапия чрез вектори, експресиращи съдов ендотелен растежен фактор за лечение на коронарна болест на сърцето, дава добри резултати при стенокардия [Losordo DW et al., 2002].
Ако се използва трансфер на гени, кодиращи тъканни растежни фактори [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003], лечението на различните увреждания, свързани със спортната практика, като разкъсване на връзки или разкъсване на мускулите, теоретично може да доведе до в по -добра регенерация. Тези подходи сега се оценяват върху животински модели, но клиничните изпитвания върху хора със сигурност също ще бъдат активирани през следващите години.
През 1964 г. северно -финландският скиор Ееро Ментиранта направи усилията на противниците си безполезни, като спечели две олимпийски злата на игрите в Инсбрук, Австрия. След няколко години беше показано, че Mantyranta носи рядка мутация в гена за рецептора на еритропоетин, която, като компрометира нормалния контрол на обратната връзка за броя на червените кръвни клетки, причинява полицитемия с последващо увеличение от 25-50% в капацитет за транспортиране на кислород. Увеличаването на количеството кислород в тъканите означава повишаване на устойчивостта на умора. Mäntyranta имаше това, което всеки спортист иска: EPO.Спортистите на бъдещето може да успеят да въведат ген в тялото, който имитира ефекта от генната мутация, която естествено се е случила в Mäntyranta и е благоприятна за представянето.
Инсулиноподобният растежен фактор (IGF-1) се произвежда както от черния дроб, така и от мускулите и неговата концентрация зависи от тази на човешкия растежен хормон (hGH).
Обучението, предполага Суини, стимулира клетките на предшествениците на мускулите, наречени „сателити“, да бъдат по-„възприемчиви към IGF-I“.
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Прилагането на това лечение при спортисти би означавало укрепване на брахиалните мускули на тенисиста, прасеца на бегача или бицепсите на боксьора. Смята се, че такава терапия е относително по -безопасна от ЕРО, тъй като ефектът е локализиран само върху целевия мускул. Вероятно този подход ще бъде приложен и към хората още през следващите няколко години.
Изоформа на инсулиноподобен растежен фактор-1 (IGF-1), механичният растежен фактор (MGF), се активира от механични стимули, като напр. мускулни упражнения.Този протеин, освен че стимулира мускулния растеж, играе важна роля в възстановяването на увредената мускулна тъкан (както се случва например след интензивна тренировка или състезание).
MGF се произвежда в мускулната тъкан и не циркулира в кръвта.
VEGF представлява растежния фактор на съдовия ендотел и може да се използва за улесняване на растежа на нови кръвоносни съдове.Терапията VEGF е разработена за производство на байпас на коронарна артерия при пациенти с исхемична болест на сърцето или за подпомагане на възрастни хора с периферно артериално заболяване. Гени този код за VEGF може да стимулира растежа на нови кръвоносни съдове, като позволява по -голямо снабдяване с кислород на тъканите.
Досега са правени експерименти с генна терапия за заболявания като сърдечна исхемия [Barton-Davis ER et al., 1998; Losordo DW et al., 2002; Tio RA et al., 2005], или периферна артериална недостатъчност [Baumgartner I et al., 1998; Rajagopalan S et al., 2003].
Ако тези лечения се прилагат и при спортисти, резултатът би бил увеличаване на съдържанието на кислород и хранителни вещества в тъканите, но преди всичко възможността за отлагане на изтощението както на сърдечния, така и на скелетния мускул.
Тъй като VEGF вече се използва в много клинични изпитвания, генетичният допинг вече би бил възможен.
Нормалното диференциация на мускулно -скелетната маса той е от основно значение за правилната функционалност на организма; тази функция е възможна благодарение на действието на миостатин, протеин, отговорен за растежа и диференциацията на скелетните мускули.
Той действа като отрицателен регулатор, инхибирайки пролиферацията на сателитни клетки в мускулните влакна.
Експериментално се използва миостатин in vivo да инхибира развитието на мускулите при различни модели на бозайници.
Миостатинът е активен както с автокринен, така и с паракринен механизъм, както на мускулно -скелетно, така и на сърдечно ниво.Неговата физиологична роля все още не е напълно изяснена, въпреки че използването на инхибитори на миостатин, като фолистатин, причинява драматично и широко разпространено увеличаване на мускулната маса [Lee SJ, McPherron AC, 2001]. Такива инхибитори могат да подобрят регенеративното състояние при пациенти, страдащи от сериозни заболявания като мускулна дистрофия на Дюшен [Богданович С и др., 2002)].
Миостатинът принадлежи към бета суперсемейството TGF и за първи път е разкрит от групата на Se-Jin Lee [McPherron et al., 1997]. През 2005 г. Se-Jin Lee от университета Джон Хопкинс посочи, че мишките, лишени от гена на миостатин (нокаутиращи мишки), развиват хипертрофична мускулатура.
Тези супермишки бяха способни да се изкачват по стълби с големи тежести, прикрепени към опашките им. През същата година три други изследователски групи показаха, че говеждият фенотип, обикновено наричан "двоен мускул", се дължи на мутация в гена, кодиращ миостатин [Grobet et al., 1997; Kambadur et al., 1997; McPherron & Lee, 1997].
Наскоро беше открита мутация от хомозиготен тип mstn - / - при немско дете, което е развило изключителна мускулна маса. Мутацията се нарича ефект на инхибиране на експресията на миостатин при хора. Детето развива мускули добре при раждането, но порастването също увеличава развитието на мускулна маса и до 4 -годишна възраст вече е в състояние да вдига тежести от 3 килограма; той е син на бивш професионален спортист и неговите баба и дядо са били известни като много силни мъже.
Генетичните анализи на майката и детето разкриха мутация в гена на миостатин, водеща до липса на производство на протеина [Shuelke M et al., 2004].
Както в случая на експериментите, проведени върху мишката от групата Se-Jin Lee, така и в тази на детето, мускулът е нараснал както в напречното сечение (хипертрофия), така и в броя на миофибрилите (хиперплазия) [McPherron et al ., 1997].
Болката е неприятно чувствено и емоционално преживяване, свързано с действително или потенциално увреждане на тъканите и описано като такова увреждане [iasp]. Поради своята неприятност емоцията на болката не може да бъде пренебрегната и предизвиква субекта, който се опитва да избегне (вредните) стимули, които са отговорни за нея; този аспект конфигурира защитната функция на болката.
В спорта използването на мощни обезболяващи лекарства може да накара спортистите да тренират и да се състезават над нормалния праг на болка.
Това може да причини значителни рискове за здравето на спортиста, тъй като нараняването може да се влоши значително, превръщайки се в трайно нараняване. Използването на тези лекарства също може да доведе спортиста до психо-физическа зависимост от тях.
"Алтернатива на законните болкоуспокояващи може да бъде използването на аналгетични пептиди като ендорфини или енкефалини. Предклиничните изследвания върху животни показват, че гените, кодиращи тези пептиди, имат ефект върху възприемането на възпалителната болка [Lin CR et al., 2002; Smith O , 1999].
Генната терапия за облекчаване на болката обаче все още е далеч от клиничното си приложение.
, химикали, вируси и др.) и кодирания трансген.Досегашните клинични изследвания са относително безопасни [Kimmelman J, 2005]. Повече от 3000 пациенти са лекувани и само един от тях е починал от хронично чернодробно заболяване и свръхдоза на вектор [Raper SE et al., 2003]. При три други пациенти, лекувани от синдром на имунодефицит, се развиват симптоми, подобни на левкемия [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] и един от тях умира. Оттогава други изследователски групи са лекували подобни пациенти със сходни терапевтични резултати, без никакви странични ефекти [Cavazzana-Calvo M. Fischer A, 2004]. В този случай изследването е насочено към лечение на пациенти с вектори, които никога не могат да бъдат използвани за повишаване на производителността.
Хората, които се опитват да повишат своите нива на ЕРО по неестествен начин, също увеличават вероятността от сърдечни пристъпи или остри мозъчни епизоди. Увеличаването на червените кръвни клетки също определя увеличаването на кръвната плътност, което може да причини образуване на кръвни съсиреци; следователно не е грешно да се смята, че нежеланите реакции, наблюдавани при пациентите, могат да се появят и при здрави спортисти. [Lage JM et al., 2002].
Ако ЕРО се въведе генетично, нивото и продължителността на производството на еритропоетин биха били по -малко контролируеми, така че хематокритът би напредвал почти неограничено до патологични нива.
Предполага се, че лечението с IGF-1 може да доведе до растеж на хормонозависими тумори.
Следователно е от решаващо значение, че използването на фармакогенетично подбрани вектори има добре известен и контролиран модел на генна експресия.
Точните методи за откриване на генетичен допинг все още не са установени, също и защото ДНК, която се пренася с генна терапия, е от човешки произход, следователно не се различава от тази на спортистите, които я използват.
Мускулните терапии са ограничени до мястото на инжектиране или до тъканите в непосредствена близост, поради което повечето от генните технологии върху мускулите няма да могат да бъдат открити чрез класическия антидопингов анализ на урина или кръвни проби; би била необходима мускулна биопсия, но тя е твърде инвазивна, за да бъде замислена като нормално средство за допинг контрол.
Много форми на генетичен допинг не изискват директно въвеждане на гени в желания орган; EPO генът, например, може да бъде инжектиран във всяка част на тялото и локално да произвежда протеина, който след това ще влезе в кръвообращението.Търсенето на мястото на инжектиране на EPO би било като търсенето на игла в купа сено.
В повечето случаи обаче генетичното допиране ще доведе до въвеждането на ген, който е точно копие на ендогенния и способен да даде протеин, напълно идентичен с ендогенния в неговите пост-транслационни модификации.
Скорошна публикация показва, че е възможно да се открие разлика между вродения протеин и продукта на генната терапия въз основа на различния модел на гликозилиране в различните типове клетки, остава да се види дали това е така с всички видове генетичен допинг [ Lasne F et al., 2004].
Публичните власти и спортните организации, включително Международният олимпийски комитет, осъдиха употребата на допинг още през 60 -те години на миналия век. Неотдавнашният напредък, постигнат с биологичните лекарства, ще окаже голямо влияние върху естеството на лекарствата, предписвани на пациентите, и също така ще промени избора на лекарства, използвани за подобряване на спортните постижения.
Генната терапия е разрешена изключително за клинично изпитване на продукти за соматична генна терапия при хора, като строго изключва възможността да се счита всеки вид генна терапия на човешка зародишна линия за осъществима.
Забраната за генетичен допинг от Световната антидопингова агенция (WADA) и международните спортни федерации осигурява здрава основа за премахването й в спорта, но също така ще зависи от начина, по който различните разпоредби се приемат от спортистите.
Повечето спортисти нямат достатъчно знания, за да разберат напълно потенциалния отрицателен ефект от генетичния допинг. Поради тази причина ще бъде много важно те и техният помощен персонал да са добре обучени, за да се предотврати използването му. Спортистите също трябва да са наясно с рисковете, свързани с използването на генетичен допинг, когато се използват в неконтролирани съоръжения, без обаче да се правят компромиси безкрайният потенциал, предлаган от официалната генна терапия за лечение на сериозни патологии.
Фармацевтичната индустрия е добре запозната с възможностите и рисковете, произтичащи от използването на генетичен допинг, и иска да си сътрудничи в разработването на изследвания за откриване на генни продукти, присъстващи в нейните лекарства. За предпочитане е той да подпише код, в който се задължава никога да не произвежда или продава по някаква причина генетични продукти за нетерапевтична употреба.
Бяха интервюирани ограничен брой хора от различни дисциплини на науката и спорта, за да се получи „представа за понятието и възможното въздействие на генетичния допинг върху тях. Сред интервюираните имаше трима спортни лекари, фармацевт, четирима елитни спортисти и петима учени от академичните среди и фармацевтичната индустрия; ето въпросите:
- Запознат ли сте с термина генетичен допинг?
- Какво мислите, че означава този термин?
- Вярвате ли в подобрена производителност чрез използването на генетичен допинг?
- Какви са според Вас рисковете за здравето, свързани с използването на генетичен допинг?
- Използва ли се вече генетичен допинг или ще бъде само в бъдеще?
- Ще бъде ли лесно да се открие генетичен допинг?
От различните отговори става ясно, че хората извън научната общност имат малко познания за използването на тази терапия; общ страх е, че генната терапия може да засегне потомството или да причини рак.Хората вярват, че откриването на генетичен допинг ще бъде сложно, а превантивните мерки трудни. От друга страна, всички настояват генетичният допинг да бъде използван от спортистите веднага щом е наличен и това да се случи през следващите няколко години.
Професионалистите, заобикалящи елитните спортисти, са много загрижени за евентуалното използване на генетичен допинг и препоръчват обучението на техните спортисти и техния медицински персонал в подкрепа на разработването на превантивни проучвания за измерване на антидопингови измервания. Тези професионалисти са убедени, че проблемът на приложението генетичен допинг за спортисти ще възникне през следващите няколко години и че откриването му ще бъде доста трудно.
Светът на спорта рано или късно ще се окаже изправен пред явлението генетичен допинг; точният брой години, които ще трябва да изминат, за да се случи това, е трудно да се прецени, но може да се предположи, че това ще се случи скоро, през следващите няколко години (Олимпийските игри в Пекин 2008 или най -късно в следващите).
От колоездене до вдигане на тежести, плуване до футбол и ски, всички спортове биха могли да се възползват от генетичната манипулация: просто изберете гена, който подобрява вида на необходимите резултати! [Бернардини Б., 2006].
