Genetiniai dopingo ir kandidatų genai
Kiekvienas fiziologinis procesas, susijęs su energijos gamyba ir judėjimu, galėtų būti laikomas galimu genetinio dopingo taikiniu, kuriuo siekiama didesnio sporto rezultatų.
Be to, genetinės dopingo perspektyvos, palyginti su kitomis narkotikų vartojimo dopingo formomis, yra dar patrauklesnės dėl to, kad naudojant dabartines antidopingo kontrolės priemones praktiškai neįmanoma įrodyti, kad yra genetinis dopingas.
Galimi genų dopingo kandidatų genai buvo suskirstyti į grupes, atsižvelgiant į jų įtaką procesams, susijusiems su fiziniu veikimu; tačiau kai kurios yra susijusios su daugiau nei viena grupe, atsižvelgiant į sudėtingas biologines funkcijas, kuriose jie dalyvauja.
Genai, susiję su atsparumu stresui (ištvermė)
Eritropoetinas : Ištvermės sporto veikimą galima pasiekti didinant deguonies transportavimą į audinius, pavyzdžiui, padidinant raudonųjų kraujo kūnelių (kuriuose yra hemoglobino, baltymo, jungiančio ir turinčio deguonį) kiekį į kraujotaką. Kūno raudonųjų kraujo kūnelių (eritropoezės) kiekį smulkiai reguliuoja eritropoetinas (EPO), inkstų sintezuotas glikoproteinas ir minimali kepenų dalis.
Eritropoetinas, kurio gamybą reguliuoja deguonies koncentracija kraujyje, sąveikauja su specifiniu receptoriu (EPOR), esančiu kaulų čiulpų raudonųjų kraujo kūnelių pirmtakinėse ląstelėse. Didelis cirkuliuojančio EPO kiekis skatina raudonųjų kraujo kūnelių gamybą ir padidina hematokritą (kraujyje esančių korpusinių elementų procentą: raudonųjų kraujo kūnelių, baltųjų kraujo kūnelių ir trombocitų kiekį) ir bendrą hemoglobiną. Galutinis poveikis yra deguonies transportavimo į audinius didėjimas.
1964 m. Šiaurės Suomijos slidininkas Eero Mäntyranta nugalėjo savo oponentų pastangas laimėdamas du olimpinius aukso medalius Insbruko žaidynėse Austrijoje. Po kelerių metų buvo įrodyta, kad Mäntyranta buvo retos mutacijos EPOR geno nešiklis, kuris tapo aktyvus net esant mažam EPO kiekiui, tokiu būdu padidindamas raudonųjų kraujo kūnelių gamybą, dėl to padidėjo deguonies transportavimo pajėgumas. 25-50%.
EPO terapinis potencialas ir visi veiksniai, skatinantys EPO gamybą, yra susiję su sunkios anemijos gydymu; Galimybė naudoti genų terapijos metodus vietoj rekombinantinio peptido skyrimo, tokiu būdu skatinant spontanišką EPO sintezę organizme, turėtų teigiamą poveikį tiek klinikiniu, tiek ekonominiu požiūriu. Pirmajame klinikiniame tyrime buvo naudojama genų terapija EPO pacientams, sergantiems lėtiniu inkstų nepakankamumo anemija, o ex vivo požiūris vis dėlto davė nedaug rezultatų.
Kita kliūtis, į kurią reikia įveikti, yra daugybė šalutinių poveikių, susijusių su EPO naudojimu, tas pats, kuris kelia didžiausią riziką, susijusią su EPO administravimu sportininkams. Raudonųjų kraujo kūnelių padidėjimas iš tikrųjų sumažina kraujo skysčių srautą, padidindamas jo kietą ar korpusinę dalį (hematokritą). Šis klampumo padidėjimas sukelia kraujospūdžio padidėjimą (hipertenzija) ir palengvina kraujo krešulių susidarymą, kurie, susidarę, gali užkimšti kraujagysles (trombozę). Ši rizika žymiai padidėja dehidratacijos atveju, kaip paprastai būna ištvermės lenktynėse. Tarp rimčiausių šios medžiagos šalutinių reiškinių taip pat yra širdies aritmija, staiga mirtis ir smegenų pažeidimas (insultas).
PPARD (peroksisomos proliferatoriaus aktyvuota receptoriaus delta ): tyrimai su gyvūniniais modeliais parodė, kad egzistuoja ir kita genų šeima, galinti žymiai padidinti sportinį veikimą, PPARD (peroksisomo proliferatoriaus aktyvuotas receptoriaus delta) ir alfa koaktyvatoriai ir beta (PPARGC1A ir PPARGC1B). Ypač PPARD išraiška gali paskatinti greito susitraukimo IIb tipo raumenų skaidulų (taip pat vadinamų baltuoju, „greituoju“) su IIa tipo (tarpiniu) ir I tipo lęšiais (taip pat vadinama raudona spalva)., „lėtai trenktis“), kuris vyksta fiziologiškai, kaip nuolatinis fizinis krūvis. Pluoštas IIb paprastai įdarbinamas per trumpalaikius pratimus, kuriems reikalingas didelis neuromuskulinis įsitraukimas. Jie yra aktyvuojami tik tada, kai lėtai traukiantis pluoštas yra maksimalus. Lėtai susitraukiantys raumenų skaidulai (raudoni, I arba ST tipai, iš anglų kalbos „lėtai trenktis“) yra įdarbinti į žemos kokybės, bet ilgalaikius raumenų veiksmus. Plonesni nei balti, raudoni pluoštai išlaiko daugiau glikogeno ir koncentruoja fermentus, susijusius su aerobiniu metabolizmu. Mitochondrijos yra daug ir didesnės, kaip ir kapiliarų, kurie apšviečia vieną pluoštą, skaičius. Sumažintas pastarojo dydis palengvina deguonies sklaidą iš kraujo į mitochondrijas dėl mažesnio atstumo, kuris jas atskiria. Tai gausus mioglobino ir mitochondrijų kiekis, suteikiantis šiems pluoštams raudoną spalvą, iš kurios jis yra kilęs.
Transgeninio pelės modelio („maratono“ pelės) tyrimai, išreiškiantys PPARD, parodė didžiulį atsparumą fizinei pastangai, nesumažindami raumenų masės ir gebėjimo susidoroti su aerobiniu pratimu.
Taip pat buvo nustatytas sintetinis junginys (GW501516), galintis prisijungti prie PPARD receptoriaus ir aktyvuoti jį; todėl jis gali būti galimas dopingo agentas ir žmonėms.
Su genais susiję angiogenezės genai : Galimi genetinio dopingo tikslai yra genai, priklausantys kraujagyslių endotelio augimo faktoriui (VEGF), audinių augimo faktoriui (TGF) ir hepatocitų augimo faktoriui (HGF); šių genų išraiška iš tikrųjų yra susijusi su angiogenezės (naujų kraujagyslių susidarymo) padidėjimu.
Naujų laivų susidarymas reiškia, kad širdies, raumenų, kepenų ir smegenų kraujyje, taigi, ir deguonyje, yra didesnis kiekis, todėl padidėja atsparumo fiziniam krūviui gebėjimas.
Angiogenezės stimuliavimas taip pat naudingas ilgalaikės išemijos atvejais, pavyzdžiui, pacientams, sergantiems miokardo išemija; Klinikinių tyrimų, atliktų su šiais pacientais, naudojant VEGF ir FGF in vivo injekcijas į raumenis ar vidinės koronarinės injekcijos metu, rezultatai buvo labai teigiami. Tačiau yra keletas šalutinių reiškinių ir rizikos, susijusios su genų terapija, stimuliuojančia angiogenezę, pvz., Padidėjusi neoplastinių ligų atsiradimo rizika ir blogėjanti retinopatija bei aterosklerozė.
