Страх је да се манипулација генима може применити и за покушај побољшања спортских перформанси; у том смислу, Светска антидопинг агенција (ВАДА) је већ предузела кораке, укључујући генетски допинг на листу забрањених метода и супстанци.
У теорији, сви нивои протеина присутних у нашем телу могу се модулирати генском терапијом.
Конференција о генетском допингу коју је у марту 2002. године одржала ВАДА [Поунд Р, ВАДА 2002] и "Европски радни конгрес о усклађивању и будућем развоју антидопинг политике" одржана у Арнхему у Холандији године, дала могућност научницима, лекарима, лекарима, владама, антидопинг организацијама и фармацеутској индустрији, да размене било коју врсту информација о резултатима истраживања и методама откривања у вези са овом новом допинг техником.
Међународни олимпијски комитет (МОК) од 1. јануара 2003. године укључио је генетски допинг на листу забрањених класа и метода супстанци [ВАДА, 2007]. Од 2004. ВАДА је преузела одговорност за објављивање међународне допинг листе, која се ажурира сваке године. Метода генетског допинга која се налази на овој листи дефинисана је као нетерапеутска употреба ћелија, гена, генетских елемената или модулација експресије гена, са циљем побољшања атлетских перформанси.
Овај чланак има за циљ да:
- да разјасни да ли је у спорту заиста могуће искористити све веће знање које произилази из генске терапије, нове и обећавајуће гране традиционалне медицине;
- идентификовати могуће начине на које се генска терапија може користити у циљу повећања перформанси.
У ово „доба генетике и геномике, биће могуће идентификовати гене који одређују генетску предиспозицију особе за одређени спорт [Ранкинен Т и др., 2004]. Проучавање гена у младости може представљати најбољи начин да се од детета развије велики спортиста и да се створи специфичан програм личног тренинга. Ова студија примењена на спортисте такође се може користити за идентификовање специфичних метода тренинга са циљем повећања генетске предиспозиције за ту врсту тренинга [Ранкинен Т и сар., 2004].
Али хоће ли проучавање гена резултирати бољим спортистима?
Марион Јонес и Тим Монтгомери били су шампиони у брзини на 100 метара, родили су се у лето 2003. Стеффи Граф и Андре Агасси (оба Светско првенство у тенису) такође имају децу. Ова деца ће највероватније бити фаворити. У поређењу са осталима, али постоје и други фактори, попут еколошких и психолошких, који ће одредити или не могућност да постану шампиони.
Генска терапија се може дефинисати као пренос генског материјала у људске ћелије ради лечења или превенције болести или дисфункције. Овај материјал је представљен ДНК, РНК или генетски измењеним ћелијама. Принцип генске терапије заснива се на увођењу у ћелију терапијског гена ради компензације недостајућег гена или замене абнормалног. Генерално се користи ДНК, која кодира терапијски протеин и активира се када дође до језгра.
„Већина спортиста узима лекове“ [Де Францесцо Л, 2004].
Истраживање Центра за истраживање дрога закључило је да је мање од 1% холандске популације барем једном узело допинг производе, што је укупно око 100.000 људи. 40% ових људи годинама користи допинг, а већина њих ради тренинге снаге или боди буилдинг. Чини се да је употреба допинг супстанци у елитном спорту већа од 1% назначеног за општу популацију, али тачна бројка није позната. Проценат елитних спортиста који су позитивни на допинг контроли варирао је између 1%. 1,3% и 2,0% последњих година [ДоЦоНед, 2002].
ВАДА -ина дефиниција генетског допинга оставља простор за питања
- Шта тачно значи нетерапеутски?
- Да ли ће они пацијенти са мишићним дисфункцијама који се лече генском терапијом бити примљени на такмичења?
Исто разматрање се односи на пацијенте са карциномом који су лечени хемотерапијом и који сада примају ген ЕПО који кодира еритропоетин како би се убрзао опоравак функције коштане сржи.
Садашња истраживања генске терапије такође се спроводе како би се убрзао процес зарастања ране или ублажио бол у мишићима након вежбања; такву праксу сви не могу сматрати "терапијском" и њихова својства за побољшање перформанси могу бити доведена у питање.
Са клиничког становишта, било би прикладније прецизирати дефиницију генетског допинга, посебно у светлу неправилне употребе технологија преноса гена.
ВАДА (одјељак М3 Светски антидопинг кодекс (верзија 1. јануара 2007.) забрану генетског допинга правдао је следећим тачкама:
- научни докази, доказани фармаколошки ефекат или искуство, да супстанце или методе укључене у листу имају способност да повећају спортске перформансе;
- употреба супстанце или методе изазива стварни или претпостављени ризик по здравље спортисте.
- употреба допинга крши спортски дух.Овај дух је описан у уводу Кодекса позивајући се на низ вредности као што су етика, фаир плаи, поштење, здравље, забава, срећа и поштовање правила.
Постоје многе неизвесности у погледу дугорочних ефеката модификације гена; многи од ових ефеката се такође можда никада неће открити, било зато што нису темељито проучени (због финансијских проблема), или зато што је тешко дефинисати поуздане узорке за проучавање нуспојава потпуно нових метода или апликација.
За разлику од терапије соматским ћелијама, промене заметних линија су трајне и преносе се и на потомство. У овом случају, поред могућег ризика по здравље спортиста, постоје и ризици према трећим лицима, попут потомства, родитеља или партнера.
У области фармакогенетике, чији развој зависи од удружених напора науке и фармацеутске индустрије, главни циљ је развој медицине „прилагођене“ сваком од нас. Као што је познато, многи лекови имају потпуно различите зависности о томе ко их узима, то је због чињенице да је њихов развој генерички и не узима у обзир индивидуалне генетске карактеристике. Ако би се фармакогенетика проширила у свету спорта, сама идеја о такмичењу између наизглед равноправних спортиста који се припремају на мање -више упоредан начин могла би постати застарела.
Експериментални клинички подаци генске терапије показали су веома охрабрујуће резултате код пацијената са тешком комбинованом имунодефицијенцијом [Хацеин-Беи-Абина С ет ал., 2002] и хемофилијом Б [Каи МА, ет ал. 2000]. Штавише, ангиогена терапија путем вектора који изражавају васкуларни ендотелни фактор раста за лечење коронарне болести срца дала је добре резултате код ангине [Лосордо ДВ ет ал., 2002].
Ако би се користио трансфер гена који кодирају факторе раста ткива [Хуард Ј, Ли И, Пенг ХР, Фу ФХ, 2003], третман различитих оштећења повезаних са спортском праксом, попут пуцања лигамената или кидања мишића, могао би теоретски резултирати у бољој регенерацији. Ови приступи се сада вреднују на животињским моделима, али ће се клиничка испитивања на људима засигурно такође активирати у наредним годинама.
Године 1964. севернофински скијаш Ееро Мантиранта учинио је напоре својих противника бескорисним освојивши два олимпијска злата на Играма у Инсбруку у Аустрији. Након неколико година показало се да је Мантиранта носила ретку мутацију у гену за рецептор еритропоетина која, компромитујући нормалну контролу повратних информација о броју црвених крвних зрнаца, изазива полицитемију са последичним повећањем од 25-50% у капацитет транспорта кисеоника. Повећање количине кисеоника у ткивима значи повећање отпорности на умор. Мантиранта је имала оно што сваки спортиста жели: ЕПО. Спортисти будућности ће можда моћи да унесу ген у тело који имитира ефекат мутације гена која се природно догодила у Мантиранти и погодује перформансама.
Фактор раста сличан инсулину (ИГФ-1) производе и јетра и мишићи, а његова концентрација зависи од концентрације хуманог хормона раста (хГХ).
Свеенеи сугерише да тренинг, стимулише ћелије прекурсоре мишића, назване „сателити“, да буду „пријемчивије за ИГФ-И“.
[Лее С. Бартон ЕР, Свеенеи ХЛ, Фаррар РП, 2004]. Примена овог третмана на спортисте значила би јачање брахијалних мишића тенисера, тела тркача или бицепса боксера. Сматра се да је таква терапија релативно сигурнија од ЕПО -а, будући да је учинак локализиран само на циљани мишић. Вероватно ће се овај приступ применити и на људе већ у наредних неколико година.
Изоформа инсулином сличног фактора раста-1 (ИГФ-1), механичког фактора раста (МГФ), активира се механичким стимулусима, као што је нпр. мишићне вежбе. Овај протеин, осим што стимулише раст мишића, игра важну улогу у поправљању повређеног мишићног ткива (као што се то дешава на пример након интензивног тренинга или такмичења).
МГФ се производи у мишићном ткиву и не циркулише у крви.
ВЕГФ представља фактор раста васкуларног ендотела и може се користити за олакшавање раста нових крвних судова.Терапија ВЕГФ је развијена за производњу премоснице коронарне артерије код пацијената са исхемијском болешћу срца или за помоћ старијим особама са периферном артеријском болешћу. Гени тај код за ВЕГФ може промовисати раст нових крвних судова омогућавајући веће снабдевање ткива кисеоником.
До сада су експерименти генске терапије рађени за болести попут срчане исхемије [Бартон-Давис ЕР ет ал., 1998; Лосордо ДВ ет ал., 2002; Тио РА ет ал., 2005], или периферне артеријске инсуфицијенције [Баумгартнер И ет ал., 1998; Рајагопалан С ет ал., 2003].
Ако би се ови третмани примењивали и на спортисте, резултат би био повећање садржаја кисеоника и хранљивих материја у ткивима, али пре свега могућност одлагања исцрпљености и срчаних и скелетних мишића.
Будући да се ВЕГФ већ користи у многим клиничким испитивањима, генетски допинг би већ био могућ.
Нормално диференцијација мишићно -коштане масе од фундаменталног је значаја за исправну функционалност организма; ова функција је омогућена захваљујући деловању миостатина, протеина одговорног за раст и диференцијацију скелетних мишића.
Делује као негативан регулатор, инхибирајући пролиферацију сателитских ћелија у мишићним влакнима.
Експериментално се користи миостатин ин виво да инхибира развој мишића у различитим моделима сисара.
Миостатин је активан са аутокриним и паракриним механизмом, како на мишићно -коштаном тако и на срчаном нивоу. Његова физиолошка улога још није у потпуности схваћена, иако употреба инхибитора миостатина, попут фолистатина, узрокује драматично и широко распрострањено повећање мишићне масе [Лее СЈ, МцПхеррон АЦ, 2001]. Такви инхибитори могу побољшати регенеративно стање код пацијената који пате од озбиљне болести као што је Дуцхеннова мишићна дистрофија [Богдановицх С ет ал., 2002)].
Миостатин припада бета-породици ТГФ-а и први га је открила група Се-Јин Лее [МцПхеррон ет ал., 1997]. Године 2005. Се-Јин Лее са Универзитета Јохнс Хопкинс је истакла да мишеви лишени гена миостатина (нокаутирани мишеви) развијају хипертрофичну мускулатуру.
Ови супермишеви су били способни да се пењу уз степенице са великим теговима причвршћеним за реп. Током исте године, три друге истраживачке групе показале су да је фенотип говеда који се обично назива "двоструки мишић" последица мутације гена који кодира миостатин [Гробет ет ал., 1997; Камбадур и сар., 1997; МцПхеррон & Лее, 1997].
Недавно је откривена мутација хомозиготног типа мстн - / - код немачког детета које је развило изванредну мишићну масу. Ова мутација се назива ефектом инхибирања експресије миостатина код људи. Дете је добро развило мишиће по рођењу, али је одрастањем такође повећало развој мишићне масе и до четврте године је већ било у стању да подигне тегове од 3 килограма; он је син бившег професионалног спортисте, а његова бака и деда били су познати као веома снажни мушкарци.
Генетске анализе мајке и детета откриле су мутацију у гену миостатина која је резултирала недостатком производње протеина [Схуелке М ет ал., 2004].
И у случају експеримената на мишу које је спровела група Се-Јин Лее и у дететовом, мишић је нарастао и у попречном пресеку (хипертрофија) и у броју миофибрила (хиперплазија) [МцПхеррон ет ал. , 1997].
Бол је непријатно сензорно и емоционално искуство повезано са стварним или потенцијалним оштећењем ткива и описано у смислу таквог оштећења [иасп]. Због своје непријатности, емоција бола се не може занемарити и наводи субјекта који то покушава да избегне (штетне) подражаје који су за то одговорни; овај аспект конфигурише заштитну функцију бола.
У спорту, употреба моћних лекова против болова могла би да наведе спортисте да тренирају и такмиче се изнад нормалног прага бола.
Ово може изазвати знатне здравствене ризике за спортисту, јер се повреда може значајно погоршати, претварајући се у трајну повреду. Употреба ових лекова такође може довести спортисту до психо-физичке зависности од њих.
"Алтернатива легалним лековима против болова могла би бити употреба аналгетичких пептида као што су ендорфини или енкефалини. Претклиничко истраживање на животињама показало је да гени који кодирају ове пептиде утичу на перцепцију упалног бола [Лин ЦР ет ал., 2002; Смитх О" , 1999].
Међутим, генска терапија за ублажавање болова још је далеко од клиничке примене.
, хемикалије, вируси итд.) и кодирани трансген.Досадашња клиничка истраживања била су релативно сигурна [Киммелман Ј, 2005]. Лечено је више од 3000 пацијената, а само један од њих је умро од хроничне болести јетре и предозирања векторима [Рапер СЕ ет ал., 2003]. Код три друга пацијента лечена од синдрома имунодефицијенције, развили су се симптоми слични леукемији [Хацеин-Беи-Абина С ет ал., 2002], а један од њих је умро. Од тада су друге истраживачке групе лечиле сличне пацијенте са сличним терапијским резултатима, без икаквих нуспојава [Цаваззана-Цалво М. Фисцхер А, 2004]. У овом случају, истраживање има за циљ лечење пацијената са векторима који се никада не могу користити за повећање перформанси.
Људи који покушавају неприродно повећати ниво ЕПО -а такође повећавају вероватноћу да ће доживети срчани удар или акутне епизоде мозга. Повећање црвених крвних зрнаца такође одређује повећање густине крви која може узроковати стварање крвних угрушака; стога није погрешно мислити да се нежељене реакције које се примећују код пацијената могу јавити и код здравих спортиста. [Лаге ЈМ ет ал., 2002].
Ако би се ЕПО унео генетски, ниво и трајање производње еритропоетина били би мање контролисани, тако да би хематокрит скоро неограничено напредовао до патолошких нивоа.
Претпоставља се да третман са ИГФ-1 може довести до раста тумора зависних од хормона.
Стога је од пресудне важности да употреба фармакогенетски одабраних вектора има добро познат и контролисан модел експресије гена.
Тачне методе откривања генетског допинга још нису успостављене, такође зато што је ДНК која се преноси генском терапијом људског порекла, па се стога не разликује од оне спортиста који га користе.
Терапије мишића ограничене су на место убризгавања или у ткиво у непосредној близини, па се већина генских технологија на мишићима неће моћи открити класичном антидопинг анализом урина или узорака крви; биопсија мишића би била неопходна, али је превише инвазивна да би се могла замислити као нормално средство допинг контроле.
Многи облици генетског допинга не захтевају директно увођење гена у жељени орган; на пример, ген ЕПО се може убризгати у било који део тела и локално произвести протеин који ће затим ући у циркулацију.Тражење места убризгавања ЕПО било би као тражење игле у пласту сена.
У већини случајева, међутим, генетски допинг ће резултирати увођењем гена који је тачна копија ендогеног и способан да створи протеин потпуно идентичан ендогеном у својим пост-транслационим модификацијама.
Недавна публикација указује на то да је могуће открити разлику између урођеног протеина и производа генске терапије на основу различитог обрасца гликозилације у различитим типовима ћелија, остаје да се види да ли је то случај са свим врстама генетског допинга [ Ласне Ф и сар., 2004].
Јавне власти и спортске организације, укључујући Међународни олимпијски комитет, осудиле су допинг још 1960 -их година. Недавни напредак у биологији имаће велики утицај на природу лекова који се преписују пацијентима, а такође ће променити и избор лекова који се користе за побољшати спортске перформансе.
Генска терапија је одобрена искључиво за клиничко испитивање производа соматске генске терапије код људи, строго искључујући могућност да се сматра да је било која врста генске терапије заметних линија хумане.
Забрана генетског допинга од стране Свјетске антидопинг агенције (ВАДА) и међународних спортских федерација пружа снажну основу за њено елиминисање у спорту, али ће зависити и од тога како спортисти прихватају различите прописе.
Већина спортиста нема довољно знања да у потпуности разуме потенцијални негативни ефекат генетског допинга. Због тога ће бити веома важно да они и њихово помоћно особље буду добро обучени, како би се спријечила његова употреба. Спортисти такође морају бити свјесни ризика повезаних са употребом генетског допинга када се користе у неконтролисаним установама, без компромиса бесконачан потенцијал који нуди званична генска терапија за лечење озбиљних патологија.
Фармацеутска индустрија је добро свесна могућности и ризика који проистичу из употребе генетског допинга и жели да сарађује у развоју истраживања за откривање генских производа присутних у његовим лековима. Пожељно је да потпише шифру у којој се обавезује да никада неће из било ког разлога производити или продавати генетске производе за нетерапеутску употребу.
Интервјуисан је ограничен број људи из различитих дисциплина науке и спорта, како би се стекла "представа о појму и могућем утицају генетског допинга на њих. Међу испитаницима су била три спортска лекара, фармацеут, четири елитни спортисти и пет научника из академске заједнице и фармацеутске индустрије; ево питања:
- Да ли вам је познат термин генетски допинг?
- Шта мислите да овај израз значи?
- Верујете ли у побољшане перформансе употребом генетског допинга?
- Који су, по вашем мишљењу, здравствени ризици повезани са употребом генетског допинга?
- Да ли се генетски допинг већ користи или ће то бити тек у будућности?
- Да ли ће бити лако открити генетски допинг?
Из различитих одговора јасно је да људи изван научне заједнице имају мало знања о употреби ове терапије; уобичајен је страх да би генска терапија могла утицати на потомство или изазвати рак. Генетски допинг ће бити сложен, а превентивне мере тешке. с друге стране, сви инсистирају да ће спортисти користити генетски допинг чим буде доступан и да ће се то догодити у наредних неколико година.
Професионалци који окружују елитне спортисте веома су забринути због могуће употребе генетског допинга и препоручују образовање својих спортиста и њиховог медицинског особља за подршку развоју превентивних истраживања мерења допинга. Ови стручњаци су уверени да проблем примене генетског допинга код спортиста ће се појавити у наредних неколико година и да ће његово откривање бити прилично тешко.
Свет спорта ће се пре или касније наћи пред феноменом генетског допинга; тачан број година које ће морати да протекне да би се то догодило тешко је проценити, али се може претпоставити да ће се то догодити ускоро, у наредних неколико година (Олимпијске игре у Пекингу 2008. или најкасније у наредним).
Од бициклизма до дизања тегова, пливања до фудбала и скијања, сви спортови би могли имати користи од генетске манипулације: само одаберите ген који побољшава потребну врсту перформанси! [Бернардини Б., 2006].
