Використання речовин для підвищення спортивних результатів не є нічим новим або ексклюзивним для елітного спорту. Різні організації намагаються забезпечити, щоб усі спортсмени змагалися на рівних, і у своїх невпинних пошуках "шахраїв" їм доводиться звертатися до науки. Однак із розвитком нових методів виявлення можливість безшумного допінгу, не залишаючи слідів, також зростає завдяки тому, що відомо як генний допінг.
ТЕКСТ ДАНІ ФОНТА
ІЛЮСТРОВАНО ШВИДКОЮ РОЙУЕЛОЮ
СТАТТІ
18 березня 2016 р
Середній час читання (хв.)
Трохи історії
Допінг або допінг - це застосування методів та речовин з метою покращення спортивних результатів. Боротьба з допінгом бере свій початок у десятиліттях після Другої світової війни, коли амфетаміни та стероїди стали популярними для лікування тисяч захворювань та їх використання поширилося на інші сфери, включаючи спорт, але також довгі ночі навчання молоді, а також в ігрових цілях . Різні органи влади, такі як Рада Європи та Міжнародний олімпійський комітет (МОК), через свою медичну комісію почали вживати заходів і оголосили війну проти допінгу, що сприймається як зло для боротьби. З тих пір політика не змінилася: допінг заборонений, а тих, хто його вживає, слід переслідувати та карати. Навіть незважаючи на це, шлях є менш чітким, ніж здається, оскільки такі речовини, як каннабіс, переслідують, що не приносить користі спортсменам, якщо це не для розслаблення до або після змагань.
Генний допінг: віруси, гени та гормони
Останній допінговий скандал вразив одну зі світових королів тенісу Марію Шарапову, найоплачуванішу спортсменку у світі. Тенісист позитивно оцінився на мельдоній в контролі під час останнього Australian Open. Всесвітнє антидопінгове агентство (WADA) перерахувало мельдоній як заборонену речовину 1 січня 2016 року. На відміну від цієї та інших речовин у списку WADA, генний (або генетичний) допінг набагато складніше відстежувати, незважаючи на те, що WADA заборонила його 2004. Прикладом є Втручання РНК, Він намагається скористатися мовчазною РНК або siRNA, яка має здатність вимикати певні гени. Це поширена техніка в дослідницьких лабораторіях, але ці молекули також потрапили на ринок, деякі навіть через Інтернет. Вони призначені для нейтралізації певного гена, оскільки допінг - це не завжди вмикання гена, а й його вимкнення. SiRNA тестували на мишах, в раціоні, і, що дивно, вона спрацювала.
Генний допінг пов’язаний з розвитком біотехнології та генної терапії, які прагнуть виправити мутовані гени, замінюючи або вставляючи нормальні гени. Але на даний момент вони не мають бажаних результатів, як стверджував один з піонерів цієї терапії Теодор Фрідман. У цьому сенсі цей тихий допінг став би можливим завдяки різним досягненням у біотехнології, таких як Рекомбінантна ДНК, що дозволяє поєднувати генетичний матеріал з різних організмів та вводити його в інший організм (включаючи людину), де він експресується та розмножується. Також для ендонуклеази рестрикції, тип ферменту, що дозволяє розрізати генетичний матеріал за дуже специфічними ділянками, а також методами сайт-спрямований мутагенез які дозволяють одному нуклеотиду замінити інший.
Цілі генного допінгу такі ж, як і у звичайних методів та препаратів: затримка втоми, посилення розвитку м’язів або збільшення аеробних можливостей. WADA визначає генний допінг як перенесення повноцінних нуклеїнових кислот або послідовностей та використання клітин, генетично модифікованих або негенетично модифікованих. До цієї категорії він також включає речовини, що активізують ендогенне вироблення певних гормонів (наприклад, відомий еритропоетин "ЕРО"). Введення ЕРО було б звичайним допінгом, але отримання генного лікування, щоб власне тіло спортсмена виробляло більше ЕПО, потрапляло б у цей тип нового тихого допінгу. Велика різниця між наркотиками та генетичним допінгом полягає в тому, що хоча прийом гормонів може бути перерваний, імплантований генетичний матеріал триває вічно або принаймні довго.
Цілі генного допінгу такі ж, як і у звичайних методів та препаратів: затримка втоми, посилення розвитку м’язів або збільшення аеробної здатності
Ген EPO активується лише тоді, коли десь в організмі не вистачає кисню
Перенесення екзогенних генів або трансгенів
Інший метод - культура in vitro клітин від самого пацієнта або від донорів, отриманих шляхом біопсії, оброблених та модифікованих вірусом, що гарантує, що генетична модифікація передається наступним клітинним відділам і знову прищеплюється в організм. Він має велику перевагу, що дозволяє лікувати певні типи клітин, як правило, лінії м’язів. У цього методу є кілька проблем: він довго не підтримує високий рівень виробництва ЕРО; важко правильно регулювати експресію генів, щоб уникнути надлишку еритроцитів; клітини можна було б виявити, якщо вони були від іншого донора (алогенного), і вартість набагато вища, ніж лікування in vivo.
Інші цільові гени для спортсменів
На додаток до ЕРО, генний допінг націлений на інші гени. Вже виявлено понад двісті генів, важливих для спортивних результатів. Одним з них є інсуліноподібний фактор росту 1 типу, Це викликає гіпертрофію м’язів і надає м’язам сили. Іншим буде ген для міостатин. Збільшення розміру та ємності м’яза було виявлено у випадках, коли цей ген відсутній. Бельгійська блакитна корова має природну мутацію гена, який виробляє міостатин, завдяки чому вона виділяється своєю мускулатурою. З іншого боку, ген ендотелію судин Як фактор росту він збільшує вироблення нових судин, збільшуючи приплив крові до серця, печінки, м’язів та легенів. що затримує втому. Нарешті, ген для лептин, гормон, пов’язаний з почуттям голоду та витривалості, при введенні дозволяє втратити вагу.
Вже виявлено понад 200 генів, важливих для спортивної діяльності
Виявлення генного допінгу здається принципово непрямим, оскільки повертається до виявлення наслідків його використання, оскільки воно не залишає сліду в крові або сечі (гени знаходяться в ядрі кожної клітини нашого організму). Прикладом цього може бути імунна реакція організму на віруси, що використовуються як переносники, хоча не завжди вдасться відрізнити їх від природних інфекцій. Майбутнім методам також доведеться розглянути можливість спостереження за варіаціями експресії генів і припустити, що вони можуть бути зумовлені генетичною модифікацією. Сьогодні, відбираючи пробу у спортсмена, її ділять на дві: одну частину піддають біохімічному аналізу, а іншу зберігають і використовують у тому випадку, якщо з’являється допінг і спортсмен це заперечує. Якщо допінгова речовина не з’являється, її зберігають у холодильнику протягом восьми років на випадок, якщо в майбутньому з’являться нові методи контролю, можливо, допінг.