Straipsnis paimtas iš Dr. Boscariol Lorenzo disertacijos
Naujausi genų terapijos pasiekimai atvėrė naujas ir įdomias įvairių ligų gydymo perspektyvas; nuo pirmųjų genų terapijos tyrimų buvo atlikta su baltymų, glaudžiai susijusių su dopingu (pvz., eritropoetinu ir augimo hormonu), sąsaja tarp šio ir sporto.
Teoriškai, visi baltymų, esančių mūsų kūnuose, lygiai gali būti moduliuojami per genų terapiją.
WADA genetinė dopingo konferencija, kurią 2002 m. Kovo mėn. Surengė WADA [Pound R, WADA 2002], ir Europos kovos su dopingo politika derinimo ir ateities vystymo kongresas Tais pačiais metais Nyderlandai, Arnhemas, suteikė galimybę mokslininkams, gydytojams, gydytojams, vyriausybėms, antidopingo organizacijoms ir farmacijos pramonei keistis bet kokia informacija apie mokslinių tyrimų rezultatus ir šio naujo dopingo metodo nustatymo metodus.,
Nuo 2003 m. Sausio 1 d. Tarptautinis olimpinis komitetas (IOC) įtraukė genetinį dopingą į draudžiamų medžiagų klasių ir metodų sąrašą [WADA, 2007]. Nuo 2004 m. WADA prisiėmė atsakomybę už kiekvienais metais atnaujinamo tarptautinio dopingo sąrašo paskelbimą. Į šį sąrašą įtrauktas genetinio dopingo metodas apibrėžiamas kaip ne terapinis ląstelių, genų, genetinių elementų ar genetinės raiškos moduliavimas, siekiant pagerinti sportinę veiklą.
Šio straipsnio tikslas:
- išsiaiškinti, ar sporto srityje iš tikrųjų įmanoma pasinaudoti vis gausėjančiomis žiniomis, atsirandančiomis dėl genų terapijos, naujos ir perspektyvios tradicinės medicinos šakos;
- nustatyti galimus geno terapijos būdus, siekiant padidinti našumą.
Anksčiau netgi tie vaistai, kurie vis dar buvo tiriamojo tyrimo etape, rado erdvę sporto pasaulyje; dėl šios priežasties tiek Pasaulio antidopingo agentūra (WADA), tiek Tarptautinis olimpinis komitetas (CIO) išreiškė susirūpinimą.
"Visi sportininkai nėra gimę vienodai" - tai citata iš pirmosios Roger Bannister, pirmasis žmogus, keliaujantis mylią per mažiau nei 4 minutes. Žmonės, turintys skirtingą etninę kilmę, gali būti pranašesni už kitus, tiesiog galvoti apie Vakarų Afrikos bėgikus, kurie dominuoja trumpo atstumo lenktynėse, arba sportininkus iš Rytų Afrikos, kurie laimėjo maratoną; antra vertus, plaukimo varžybose vyrauja kaukaziečiai.
Šiame genetikos ir genomikos amžiuje bus galima nustatyti genus, lemiančius genetinį asmens polinkį konkrečiam sportui [Rankinen T at al., 2004]. Geno tyrimas ankstyvame amžiuje gali būti geriausias būdas sukurti puikų sportininką, pradedant nuo vaiko, ir sukurti specialią asmeninę mokymo programą. Šis tyrimas, taikomas sportininkams, taip pat gali būti naudojamas konkretiems mokymo metodams nustatyti, siekiant padidinti tokio tipo mokymo genetinę polinkį [Rankinen T at al., 2004].
Bet ar genų tyrimas sukurs geresnius sportininkus? Marion Jones ir Tim Montgomery buvo 100 metrų greičio čempionai, o 2003 m. Steffi Graf ir Andre Agassi (abu numeriai teniso pasaulyje) taip pat turi vaikų. Šie vaikai greičiausiai bus palankesni už kitus, tačiau yra ir kitų veiksnių, pavyzdžiui, aplinkos ir psichologinių veiksnių, kurie lemia, ar jie taps čempionais.
Genų terapija gali būti apibrėžiama kaip genų medžiagos pernešimas į žmogaus ląsteles ligos ar disfunkcijos gydymui arba prevencijai. Šią medžiagą vaizduoja DNR, RNR arba genetiškai pakeistos ląstelės. Genų terapijos principas yra pagrįstas terapinio geno įvedimu į ląstelę, kad būtų kompensuotas trūkstamas genas arba pakeistas nenormalus genas. Paprastai naudojama DNR, kuri koduoja terapinį baltymą ir yra aktyvuota, kai pasiekia branduolį.
"Dauguma sportininkų vartoja narkotikus" [De Francesco L, 2004]. Narkotikų tyrimų centro apklausoje buvo padaryta išvada, kad mažiau nei 1% Olandijos gyventojų užima bent vieną kartą dopingo produktus, iš viso apie 100 000 žmonių. 40% šių žmonių dopingo vartojo jau daugelį metų, o dauguma jų atlieka stiprumo mokymą ar kūno pastatą. Panašu, kad dopingo medžiagų naudojimas elitiniame sporte yra didesnis nei 1% bendrojo gyventojų skaičiaus, tačiau tikslus skaičius nėra žinomas. Elitinių sportininkų, kurie teigiamai vertina dopingo kontrolę, procentas pastaraisiais metais svyravo nuo 1, 3% iki 2, 0% [DoCoNed, 2002].
WADA parengtas genetinės dopingo apibrėžimas palieka klausimų: ką reiškia ne terapinis? Ar į lenktynes gali patekti tie pacientai, kuriems yra sutrikusi geno terapija? Tokia pat nuostata taikoma ir vėžiu sergantiems pacientams, kurie buvo gydomi chemoterapija ir kurie dabar gauna EPO geną, koduojantį eritropoetiną, kad pagreitintų kaulų čiulpų funkcijos atkūrimą.
Taip pat atliekami dabartiniai genų terapijos tyrimai, siekiant pagreitinti žaizdos gijimo procesą arba sumažinti raumenų skausmą po treniruotės; tokia praktika negali būti laikoma „terapine“, o jų našumą didinančios savybės gali būti apklaustos.
Klinikiniu požiūriu būtų tikslingiau tiksliau apibrėžti genetinio dopingo apibrėžimą, ypač atsižvelgiant į netinkamą genų perdavimo technologijų naudojimą.
WADA (Pasaulio antidopingo kodekso (2007 m. Sausio 1 d. Redakcija) M3 skirsnis pateisino genetinio dopingo draudimą šiais punktais: a) įrodyta mokslinė informacija, poveikis arba farmakologinė patirtis, kad į sąrašą įtrauktos medžiagos ar metodai yra gebėjimas didinti sportinę veiklą; b) cheminės medžiagos ar metodo naudojimas kelia riziką, kuri yra tikra arba įtariama sportininko sveikatai. c) dopingo vartojimas pažeidžia sporto dvasią. Ši dvasia aprašyta Kodekso įvedime, remiantis įvairiomis vertybėmis, tokiomis kaip etika, sąžiningas žaidimas, sąžiningumas, sveikata, pramogos, linksmumas ir pagarba taisyklėms.
Skirtingai nuo somatinių ląstelių terapijos, germinacinių linijų pokyčiai yra nuolatiniai ir perduodami ir palikuonims. Šiuo atveju, be galimo pavojaus sportininkų sveikatai, kyla pavojus trečiųjų šalių, pvz., Palikuonių, tėvų ar partnerių, atžvilgiu.
Farmakogenetikos srityje, kurios plėtra priklauso nuo mokslo ir farmacijos pramonės bendrų pastangų, pagrindinis tikslas yra sukurti „kiekvienam iš mūsų“ skirtą mediciną. Kaip gerai žinoma, daugelis vaistų veikia visiškai skirtingai, priklausomai nuo to, kas juos vartoja, todėl, kad jų vystymasis yra bendrinis ir neatsižvelgiama į individualias genetines savybes. Jei farmakogenetika išplito į sporto pasaulį, pati idėja konkuruoti tarp akivaizdžiai lygiaverčių sportininkų ir pasiruošimas daugiau ar mažiau panašiais būdais gali pasenti.
Eksperimentiniai klinikiniai duomenys apie genų terapiją parodė, kad pacientams, sergantiems sunkiu imunodeficitu [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002], ir hemofilija B [Kay MA, et al. 2000]. Be to, angiogeninis gydymas per vektorius, išreiškiančius kraujagyslių endotelio augimo faktorių koronarinių ligų gydymui, davė gerų rezultatų stenokardijoje [Losordo DW ir kt., 2002].
Jei buvo panaudoti audinių augimo faktorius koduojančių genų perdavimas [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003], gydomi įvairūs su sportu susiję nuostoliai, pvz., Raiščių lūžimas arba raumenų plyšimas teoriškai galėtų padėti geriau regeneruoti. Šie metodai šiuo metu vertinami pagal gyvūnų modelius, tačiau klinikiniai tyrimai su žmonėmis bus aktyvūs artimiausiais metais.
1964 m. Šiaurės Suomijos slidininkas Eero Mäntyranta nugalėjo savo oponentų pastangas laimėdamas du olimpinius aukso medalius Insbruko žaidynėse Austrijoje. Po kelerių metų buvo nustatyta, kad Mantyranta turi retą eritropoetino receptorių geno mutaciją, kuri, pakenkdama normaliai grįžtamajai kontrolei dėl raudonųjų kraujo kūnelių skaičiaus, sukelia policitemiją ir dėl to padidėja 25-50%. deguonies transportavimo pajėgumas. Padidinus deguonies kiekį į audinius, padidėja atsparumas nuovargiui. Mäntyranta turėjo tai, ką nori kiekvienas sportininkas: EPO. Ateities sportininkai gali sugebėti į kūną įvesti geną, galintį imituoti natūraliai Mäntyranta atsiradusios genų mutacijos poveikį ir prisidėti prie veikimo.
Insuliną panašų augimo faktorių (IGF-1) gamina kepenys ir raumenys, o jo koncentracija priklauso nuo žmogaus augimo hormono (hGH) koncentracijos.
Mokymas, teigia „Sweeney“, skatina raumenų pirmtakų ląsteles, vadinamas „palydovais“, kad būtų labiau imlios IGF-I
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Taikant šį gydymą sportininkams reikštų stiprinti teniso žaidėjo, bėgiko veršelio ar boksininko dvasinius raumenis. Manoma, kad ši terapija yra palyginti saugesnė už EPO, nes poveikis yra lokalizuotas tik tiksliniam raumeniui. Tikėtina, kad šis metodas bus taikomas žmonėms jau artimiausiais metais.
Insulino tipo 1 augimo faktoriaus izoforma (IGF-1), mechaninis augimo faktorius (MGF), yra aktyvuojamas mechaniniais stimulais, pvz. raumenų pratimas. Šis baltymas ne tik skatina raumenų augimą, bet ir atlieka svarbų vaidmenį sužeistų raumenų audiniuose (pvz., Įvykus intensyviam mokymui ar konkurencijai).
MGF yra gaminamas raumenų audinyje ir jo cirkuliuoja kraujyje.
VEGF yra kraujagyslių endotelio augimo faktorius ir gali būti panaudotas naujų kraujagyslių augimui palengvinti. VEGF terapija buvo sukurta siekiant sukurti vainikinių arterijų šuntavimą pacientams, sergantiems išemine širdies liga, arba padėti vyresnio amžiaus žmonėms, sergantiems periferine arterine liga. Genai, koduojantys VEGF, gali skatinti naujų kraujagyslių augimą, leidžiantį didesnį deguonies tiekimą audiniams.
Iki šiol buvo atlikti genų terapijos eksperimentai tokioms ligoms kaip širdies išemija [Barton-Davis ER ir kt., 1998; Losordo DW ir kt., 2002; Tio RA ir kt., 2005] arba periferinės arterijos nepakankamumas
[Baumgartner I ir kt., 1998; Rajagopalan S ir kt., 2003]. Jei šie gydymo būdai būtų taikomi ir sportininkams, tai padidintų deguonies kiekį ir maistines medžiagas į audinius, bet visų pirma galimybę atidėti raumenų, tiek širdies, tiek skeleto išsekimą.
Kadangi VEGF jau naudojamas daugelyje klinikinių tyrimų, genetinis dopingas jau būtų įmanoma!
Normalus raumenų ir kaulų masės diferencijavimas yra labai svarbus teisingam organizmo funkcionavimui; ši funkcija yra įmanoma dėl to, kad veikia myostatinas - baltymas, atsakingas už skeleto raumenų augimą ir diferenciaciją.
Jis veikia kaip neigiamas reguliatorius, slopinantis palydovinių ląstelių proliferaciją raumenų pluoštuose.
Eksperimentiniu požiūriu myostatinas yra naudojamas in vivo siekiant slopinti raumenų vystymąsi skirtinguose žinduolių modeliuose.
Myostatin veikia tiek autokrininiu, tiek parakrininiu mechanizmu, tiek raumenų, tiek kaulų ir širdies lygmeniu. Jo fiziologinis vaidmuo dar nėra visiškai suprantamas, nors myostatin inhibitorių, pvz., Folistatino, vartojimas sukelia dramatišką ir plačiai paplitusį raumenų masės padidėjimą [Lee SJ, McPherron AC, 2001]. Tokie inhibitoriai gali pagerinti regeneracinę būklę pacientams, sergantiems sunkiomis ligomis, tokiomis kaip Duchenne raumenų distrofija [Bogdanovich S et al., 2002]].
Šie supertoples galėjo lipti laiptais su sunkiais svoriais prie uodegos. Tais pačiais metais trys kitos mokslinių tyrimų grupės parodė, kad galvijų fenotipas, paprastai vadinamas „dvigubu raumeniu“, atsirado dėl geno, koduojančio myostatiną, mutacijos [Grobet et al., 1997; Kambadur et al., 1997; McPherron & Lee, 1997].
Neseniai vokiečių vaikui, kuriam atsirado ypatinga raumenų masė, buvo nustatyta homozigotinė mstn - / - mutacija. Mutacija buvo vadinama miostatino ekspresijos slopinimo poveikiu žmonėms. Vaikas gimė raumenis gerai, tačiau auga ir raumenų masės raida, o ketverių metų amžiuje jau galėjo pakelti 3 kg svorius; jis yra buvusio profesionalaus sportininko sūnus, o jo seneliai buvo žinomi kaip vyrai ir moterys.
Motinos ir vaiko genetinė analizė atskleidė myostatino geno mutaciją, dėl kurios trūksta baltymų gamybos [Shuelke M et al., 2004].
Ir eksperimentuose, atliktuose atliekant pelę, Se-Jin Lee grupės, ir vaiko, raumenys išaugo tiek skerspjūvio (hipertrofijos), tiek miofibrilų (hiperplazijos) skaičiumi [McPherron ir kt., 1997].
Skausmas yra nemalonus jutimo ir emocinis patyrimas, susijęs su faktiniu ar galimu audinių pažeidimu ir apibūdinamas kaip toks pažeidimas [iasp]. Dėl savo nemalonumo skausmo emocijos negali būti ignoruojamos ir skatina subjektą, kuris stengiasi išvengti (kenksmingų) dirgiklių, kurie yra atsakingi už tai; šis aspektas konfigūruoja apsauginę skausmo funkciją.
Sportuojant galingus skausmo vaistus gali sportininkai mokytis ir konkuruoti už įprastos skausmo ribos.
Tai gali sukelti didelę riziką sportininko sveikatai, nes žala gali smarkiai pablogėti, tapti nuolatine žala. Šių vaistų vartojimas taip pat gali lemti sportininko psicho-fizinę priklausomybę nuo jų.
Alternatyva nuramintiems skausmams gali būti analgetiniai peptidai, tokie kaip endorfinai arba enkefalinai. Ikiklinikinių gyvūnų tyrimai parodė, kad šie peptidai koduojantys genai turi įtakos uždegiminio skausmo suvokimui [Lin CR ir kt., 2002; Smith O, 1999].
Tačiau geno terapija skausmui sumažinti dar toli gražu nėra klinikinė.
Antra dalis: genetinio dopingo rizika »
Redagavo : Lorenzo Boscariol
