Teama este că manipularea genelor poate fi aplicată și pentru a încerca să îmbunătățească performanța sportivă; în acest sens, Agenția Mondială Antidoping (WADA) a luat deja măsuri, incluzând dopajul genetic pe lista metodelor și substanțelor interzise.
În teorie, toate nivelurile de proteine prezente în corpul nostru pot fi modulate prin terapia genică.
Conferința privind dopajul genetic care a avut loc în martie 2002 de către WADA [Pound R, WADA 2002] și „Congresul european al muncii privind armonizarea și evoluțiile viitoare ale politicii antidoping” care a avut loc în Arnhem, Olanda, în același anul acesta, a dat posibilitatea oamenilor de știință, medicilor, medicilor, guvernelor, organizațiilor antidoping și industriilor farmaceutice de a face schimb de orice tip de informații cu privire la rezultatele cercetării și metodelor de detectare cu privire la această nouă tehnică de dopaj.
De la 1 ianuarie 2003, Comitetul Olimpic Internațional (COI) a inclus dopajul genetic pe lista claselor și metodelor de substanțe interzise [WADA, 2007]. Din 2004, WADA și-a asumat responsabilitatea pentru publicarea listei internaționale de dopaj, care se actualizează anual. Metoda de dopaj genetic inclusă în această listă este definită ca utilizarea non-terapeutică a celulelor, genelor, elementelor genetice sau modularea expresiei genelor, cu scopul de a îmbunătăți performanța atletică.
Acest articol are ca scop:
- pentru a clarifica dacă în sport este de fapt posibil să se utilizeze cunoștințele tot mai mari derivate din terapia genică, o ramură nouă și promițătoare a medicinei tradiționale;
- identifică modalitățile posibile prin care terapia genică poate fi utilizată pentru a crește performanța.
În această „epocă a geneticii și genomicii, va fi posibil să se identifice genele care determină predispoziția genetică a unei persoane pentru un anumit sport [Rankinen T at al., 2004]. Studiul genelor la o vârstă fragedă poate reprezenta cel mai bun mod de a dezvolta un mare atlet începând de la un copil și de a crea un program specific de antrenament personal. Acest studiu aplicat sportivilor poate fi, de asemenea, utilizat pentru a identifica metode specifice de antrenament cu scopul de a crește predispoziția genetică pentru acel tip de antrenament [Rankinen T at al., 2004].
Dar studierea genelor va duce la sportivi mai buni?
Marion Jones și Tim Montgomery au fost amândoi campioni la viteza de 100 de metri, au avut un copil în vara anului 2003. Steffi Graf și Andre Agassi (ambele Campionate Mondiale de Tenis) au și ei copii. Acești copii vor fi cel mai probabil favoriți. Comparativ cu ceilalți, dar există și alți factori, precum cei de mediu și psihologici, care vor determina sau nu posibilitatea ca aceștia să devină campioni.
Terapia genică poate fi definită ca transferul materialului genetic în celulele umane pentru tratamentul sau prevenirea unei boli sau disfuncții. Acest material este reprezentat de ADN, ARN sau de celule modificate genetic. Principiul terapiei genetice se bazează pe introducerea în celulă a unei gene terapeutice pentru a compensa gena lipsă sau a o înlocui pe cea anormală. În general, se utilizează ADN, care codifică proteina terapeutică și este activat atunci când ajunge la nucleu.
„Majoritatea sportivilor consumă droguri” [De Francesco L, 2004].
Un sondaj realizat de Centrul de Cercetare a Drogurilor a concluzionat că mai puțin de 1% din populația olandeză a luat produse dopante cel puțin o dată, pentru un total de aproximativ 100.000 de persoane. 40% dintre acești oameni folosesc dopajul de ani de zile și majoritatea fac antrenament de forță sau culturism. Utilizarea substanțelor dopante în sportul de elită pare a fi mai mare decât 1% indicat pentru populația generală, dar nu se cunoaște cifra exactă. Procentul de sportivi de elită care dau test pozitiv la controalele doping a fluctuat între 1%. 1,3% și 2,0% în ultimii ani [DoCoNed, 2002].
Definiția WADA a dopajului genetic lasă loc de întrebări
- Ce înseamnă mai exact non-terapeutic?
- Vor fi admiși la concurs acei pacienți cu disfuncții musculare tratați prin terapie genetică?
Aceeași considerație se aplică pacienților cu cancer care au fost tratați cu chimioterapie și care primesc acum gena EPO care codifică eritropoietina pentru a accelera recuperarea funcției măduvei osoase.
Cercetările actuale de terapie genică sunt, de asemenea, efectuate pentru a accelera procesul de vindecare a unei plăgi sau pentru a ameliora durerile musculare după exerciții; astfel de practici nu pot fi considerate de toți ca fiind „terapeutice”, iar proprietățile lor de îmbunătățire a performanței pot fi puse la îndoială.
Din punct de vedere clinic, ar fi mai potrivit să se specifice mai bine definiția dopajului genetic, în special în lumina utilizării necorespunzătoare a tehnologiilor de transfer genic.
WADA (secțiunea M3 din Codul mondial antidoping (versiunea 1 ianuarie 2007) a justificat interzicerea dopajului genetic prin următoarele puncte:
- dovezi științifice, efect farmacologic dovedit sau experiență, că substanțele sau metodele incluse în listă au capacitatea de a crește performanța sportivă;
- utilizarea substanței sau metodei provoacă un risc real sau presupus pentru sănătatea sportivului.
- utilizarea dopajului încalcă spiritul sportului. Acest spirit este descris în introducerea Codului cu referire la o serie de valori precum etica, fair-play, onestitate, sănătate, distracție, fericire și respectarea regulilor.
Există multe incertitudini cu privire la efectele pe termen lung ale modificării genelor; multe dintre aceste efecte nu pot fi niciodată descoperite, fie pentru că nu au fost studiate temeinic (din cauza problemelor financiare), fie pentru că este dificil de definit eșantioane fiabile pentru studierea efectelor secundare ale metodelor sau aplicațiilor complet noi.
Spre deosebire de terapiile cu celule somatice, modificările liniilor germinale sunt permanente și sunt transmise și descendenților. În acest caz, pe lângă posibilul risc pentru sănătatea sportivilor, există și riscuri pentru terți, precum posteritatea, părinții sau partenerii.
În domeniul farmacogeneticii, a cărui dezvoltare depinde de eforturile combinate ale științei și industriei farmaceutice, obiectivul principal este de a dezvolta medicamente "adaptate" pentru fiecare dintre noi. După cum se știe, multe medicamente au o diferență complet pe cine le ia, acest lucru se datorează faptului că dezvoltarea lor este generică și nu ia în considerare caracteristicile genetice individuale. Dacă farmacogenetica s-ar răspândi în lumea sportului, însăși ideea de competiție între sportivi aparent egali care se pregătesc într-un mod mai mult sau mai puțin comparabil ar putea deveni învechită.
Datele clinice experimentale ale terapiei genetice au arătat rezultate foarte încurajatoare la pacienții cu imunodeficiență combinată severă [Hacein-Bey-Abina S și colab., 2002] și hemofilie B [Kay MA, și colab. 2000]. Mai mult, terapia angiogenă prin vectori care exprimă factorul de creștere endotelial vascular pentru tratamentul bolilor coronariene a dat rezultate bune în angina pectorală [Losordo DW și colab., 2002].
Dacă s-ar utiliza transferul de gene care codifică factorii de creștere a țesuturilor [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003], tratamentul diferitelor daune asociate practicii sportive, cum ar fi ruperea ligamentului sau ruptura musculară, ar putea avea ca rezultat teoretic într-o mai bună regenerare. Aceste abordări sunt acum evaluate pe modele animale, dar studiile clinice pe oameni vor fi cu siguranță activate și în următorii ani.
În 1964, schiorul nord-finlandez Eero Mäntyranta a făcut eforturile adversarilor săi inutili, câștigând două aururi olimpice la Jocurile de la Innsbruck, Austria. După câțiva ani, s-a arătat că Mantyranta a avut o mutație rară în gena receptorului de eritropoietină care, prin compromiterea controlului normal al feedback-ului asupra numărului de celule roșii din sânge, provoacă policitemie, cu o creștere consecventă de 25-50% în capacitatea de transport a oxigenului. Creșterea cantității de oxigen în țesuturi înseamnă creșterea rezistenței la oboseală. Mäntyranta a avut ceea ce își dorește fiecare sportiv: EPO. Sportivii viitorului ar putea fi capabili să introducă în organism o genă care imită efectul mutației genice care a apărut în mod natural în Mäntyranta și care să conducă la performanță.
Factorul de creștere asemănător insulinei (IGF-1) este produs atât de ficat, cât și de mușchi, iar concentrația sa depinde de cea a hormonului de creștere uman (hGH).
Antrenamentul, sugerează Sweeney, stimulează celulele precursoare musculare, numite „sateliți”, pentru a fi mai „receptive la IGF-I.
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Aplicarea acestui tratament sportivilor ar însemna întărirea mușchilor brahiali ai jucătorului de tenis, gambei alergătorului sau bicepsului boxerului. Se consideră că o astfel de terapie este relativ mai sigură decât EPO, deoarece efectul este localizat doar la mușchiul țintă. Este probabil ca această abordare să fie aplicată și oamenilor încă din următorii câțiva ani.
O izoformă a factorului de creștere asemănător insulinei (IGF-1), factorul de creștere mecanic (MGF), este activat de stimuli mecanici, cum ar fi de ex. exercițiu muscular. Această proteină, pe lângă stimularea creșterii musculare, joacă un rol important în repararea țesutului muscular rănit (așa cum se întâmplă de exemplu după un antrenament intensiv sau o competiție).
MGF este produs în țesutul muscular și nu circulă în sânge.
VEGF reprezintă factorul de creștere al endoteliului vascular și poate fi utilizat pentru a facilita creșterea noilor vase de sânge. Terapia VEGF a fost dezvoltată pentru a produce grefa de bypass a arterei coronare la pacienții cu boli cardiace ischemice sau pentru a ajuta persoanele în vârstă cu boală arterială periferică. acel cod pentru VEGF poate promova creșterea de noi vase de sânge, permițând un aport mai mare de oxigen către țesuturi.
Până în prezent s-au făcut experimente de terapie genetică pentru boli precum ischemia cardiacă [Barton-Davis ER și colab., 1998; Losordo DW și colab., 2002; Tio RA și colab., 2005] sau insuficiența arterială periferică [Baumgartner I și colab., 1998; Rajagopalan S și colab., 2003].
Dacă aceste tratamente ar fi aplicate și sportivilor, rezultatul ar fi o creștere a conținutului de oxigen și nutrienți al țesuturilor, dar mai presus de toate posibilitatea amânării epuizării atât a mușchiului cardiac, cât și a celui scheletic.
Deoarece VEGF este deja utilizat în multe studii clinice, dopajul genetic ar fi deja posibil.
Normalul diferențierea masei musculo-scheletice este de o importanță fundamentală pentru funcționalitatea corectă a organismului; această funcție este posibilă datorită acțiunii miostatinei, o proteină responsabilă de creșterea și diferențierea mușchilor scheletici.
Acționează ca un regulator negativ, inhibând proliferarea celulelor satelite în fibrele musculare.
Experimental se folosește miostatina in vivo pentru a inhiba dezvoltarea musculară la diferite modele de mamifere.
Miostatina este activă atât cu mecanism autocrin cât și cu paracrin, atât la nivel musculo-scheletic, cât și cardiac.Rolul său fiziologic nu este încă pe deplin înțeles, deși utilizarea inhibitorilor de miostatină, cum ar fi folistatina, determină o creștere dramatică și răspândită a masei musculare [Lee SJ, McPherron AC, 2001] .Acesti inhibitori pot îmbunătăți starea regenerativă la pacienții cu boli grave precum distrofia musculară Duchenne [Bogdanovich S și colab., 2002)].
Miostatina aparține superfamiliei beta TGF și a fost dezvăluită pentru prima dată de grupul Se-Jin Lee [McPherron și colab., 1997]. În 2005, Se-Jin Lee de la Universitatea Johns Hopkins a subliniat că șoarecii lipsiți de gena miostatinei (șoareci knock out) dezvoltă musculatura hipertrofică.
Acești supermice erau capabili să urce scări cu greutăți mari atașate la coadă. În același an, alte trei grupuri de cercetare au arătat că fenotipul bovin denumit în mod obișnuit „mușchi dublu” se datorează unei mutații a genei care codifică miostatina [Grobet și colab., 1997; Kambadur și colab., 1997; McPherron & Lee, 1997].
O mutație de tip homozigot mstn - / - a fost descoperită recent la un copil german care a dezvoltat o masă musculară extraordinară. Mutația a fost denumită efectul inhibării expresiei miostatinei la om. Copilul a dezvoltat bine mușchii la naștere, dar creșterea a crescut și dezvoltarea masei musculare și, până la vârsta de 4 ani, era deja capabil să ridice greutăți de 3 kilograme; este fiul unui fost atlet profesionist, iar bunicii săi erau cunoscuți ca bărbați foarte puternici.
Analizele genetice ale mamei și copilului au relevat o mutație a genei miostatinei, rezultând o lipsă de producție a proteinei [Shuelke M și colab., 2004].
Atât în cazul experimentelor efectuate pe șoarece de grupul Se-Jin Lee, cât și în cel al copilului, mușchiul a crescut atât în secțiunea transversală (hipertrofie), cât și în numărul de miofibrile (hiperplazie) [McPherron și colab. ., 1997].
Durerea este o experiență senzorială și emoțională neplăcută asociată cu leziuni tisulare reale sau potențiale și descrisă în termeni de astfel de leziuni [iasp]. Datorită neplăcerii sale, emoția durerii nu poate fi ignorată și induce subiectul care o încearcă să evite stimulii (nocivi) care sunt responsabili de aceasta; acest aspect configurează funcția de protecție a durerii.
În sport, utilizarea unor medicamente puternice pentru ameliorarea durerii ar putea determina sportivii să se antreneze și să concureze dincolo de pragul normal al durerii.
Acest lucru poate cauza riscuri considerabile pentru sănătate pentru sportiv, deoarece leziunea se poate agrava considerabil, transformându-se într-o leziune permanentă.
O „alternativă la analgezicele legale ar putea fi utilizarea peptidelor analgezice precum endorfine sau encefaline. Cercetările preclinice la animale au arătat că genele care codifică aceste peptide au un efect asupra percepției durerii inflamatorii [Lin CR și colab., 2002; Smith O , 1999].
Cu toate acestea, terapia genică pentru ameliorarea durerii este încă departe de aplicarea sa clinică.
, substanțe chimice, viruși etc.) și transgenul codificat.Cercetările clinice până în prezent au fost relativ sigure [Kimmelman J, 2005]. Peste 3000 de pacienți au fost tratați și doar unul dintre aceștia a murit de boală hepatică cronică și supradozaj cu vectori [Raper SE și colab., 2003]. La alți trei pacienți tratați pentru sindromul imunodeficienței, au apărut simptome asemănătoare leucemiei [Hacein-Bey-Abina S și colab., 2002] și unul dintre ei a murit. De atunci, alte grupuri de cercetare au tratat pacienți similari cu rezultate terapeutice similare, fără efecte secundare [Cavazzana-Calvo M. Fischer A, 2004]. În acest caz, cercetarea vizează tratarea pacienților cu vectori care nu pot fi folosiți niciodată pentru a spori performanța.
Oamenii care încearcă să-și mărească nivelul de EPO în mod nenatural cresc și probabilitatea de a suferi atacuri de cord sau episoade acute ale creierului. Creșterea globulelor roșii determină, de asemenea, o creștere a densității sângelui care poate provoca cheaguri de sânge; prin urmare, nu este greșit să credem că reacțiile adverse observate la pacienți pot apărea și la sportivii sănătoși. [Lage JM și colab., 2002].
Dacă EPO ar fi introdus genetic, nivelul și durata producției de eritropoietină ar fi mai puțin controlabile, astfel încât hematocritul să avanseze aproape la infinit la niveluri patologice.
Se presupune că tratamentul cu IGF-1 poate duce la creșterea tumorilor hormonodependente.
Prin urmare, este de o importanță crucială ca utilizarea vectorilor selectați farmacogenetic să aibă un model de expresie genică bine cunoscut și controlat.
Metodele exacte de detectare a dopajului genetic nu au fost încă stabilite, de asemenea, deoarece ADN-ul care este transferat cu terapia genică este de origine umană, prin urmare nu diferă de cel al sportivilor care îl folosesc.
Terapiile musculare sunt limitate la locul de injectare sau la țesutul din imediata vecinătate, prin urmare, majoritatea tehnologiilor genetice de pe mușchi nu vor putea fi detectate prin analiza clasică antidoping a probelor de urină sau sânge; ar fi necesară o biopsie musculară, dar este prea invazivă pentru a fi concepută ca un mijloc normal de control al dopajului.
Multe forme de dopaj genetic nu necesită introducerea directă a genelor în organul dorit; gena EPO, de exemplu, poate fi injectată în orice parte a corpului și produce local proteina care va intra apoi în circulație. Căutarea locului de injectare EPO ar fi ca și cum ai căuta un ac într-un fân.
Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, dopajul genetic va avea ca rezultat introducerea unei gene care este o copie exactă a celei endogene și capabilă să dea naștere unei proteine complet identice cu cea endogenă în modificările sale post-translaționale.
O publicație recentă indică faptul că este posibil să se detecteze o diferență între proteina înnăscută și produsul de terapie genetică pe baza diferitelor tipare de glicozilare în diferite tipuri de celule, rămâne de văzut dacă acesta este cazul tuturor tipurilor de dopaj genetic [ Lasne F și colab., 2004].
Autoritățile publice și organizațiile sportive, inclusiv Comitetul Internațional Olimpic, au condamnat dopajul încă din anii 1960. Progresele recente realizate cu biologici vor avea un impact major asupra naturii medicamentelor prescrise pacienților și vor schimba, de asemenea, alegerea medicamentelor utilizate pentru îmbunătăți performanța atletică.
Terapia genică este autorizată exclusiv pentru testarea clinică a produselor de terapie genetică somatică la om, excluzând strict posibilitatea de a considera orice tip de terapie genică a liniei germinale umane ca fiind fezabil.
Interzicerea dopajului genetic de către Agenția Mondială Antidoping (WADA) și federațiile sportive internaționale oferă o bază solidă pentru eliminarea sa în sport, dar va depinde și de modul în care diferitele reglementări sunt primite de către sportivi.
Majoritatea sportivilor nu au suficiente cunoștințe pentru a înțelege pe deplin potențialul efect negativ al dopajului genetic. Din acest motiv, va fi foarte important ca aceștia și personalul lor de sprijin să fie bine pregătiți, pentru a preveni utilizarea acestuia. Sportivii trebuie să fie, de asemenea, conștienți de riscurile asociate utilizării dopajului genetic atunci când sunt folosiți în instalații necontrolate, fără însă compromisuri. potențialul infinit oferit de terapia genetică oficială pentru tratamentul patologiilor grave.
Industria farmaceutică este foarte conștientă de posibilitățile și riscurile derivate din utilizarea dopajului genetic și dorește să colaboreze la dezvoltarea cercetării pentru detectarea produselor genetice prezente în medicamentele sale. Ar trebui să semneze, de preferință, un cod în care se angajează să nu producă sau să vândă niciodată, din orice motiv, produse genetice pentru uz non-terapeutic.
Un număr limitat de oameni din diferite discipline ale științei și sportului au fost intervievați, pentru a-și face o „idee despre noțiunea și posibilul impact al dopajului genetic asupra acestora. Printre intervievați erau trei medici sportivi, un farmacist, patru sportivi de elită și cinci oameni de știință din mediul academic și din industria farmaceutică; iată întrebările:
- Cunoașteți termenul de dopaj genetic?
- Ce crezi că înseamnă acest termen?
- Credeți în performanțe îmbunătățite prin utilizarea dopajului genetic?
- Care sunt, după părerea dvs., riscurile pentru sănătate asociate cu utilizarea dopajului genetic?
- Este deja utilizat dopajul genetic sau va fi doar în viitor?
- Va fi ușor să detectăm dopajul genetic?
Din diferitele răspunsuri, este clar că persoanele din afara comunității științifice au puține cunoștințe despre utilizarea acestei terapii; o teamă obișnuită este că terapia genică ar putea afecta descendenții sau ar putea provoca cancer. Dopajul genetic va fi complex și măsurile preventive dificile. pe de altă parte, toată lumea insistă asupra faptului că dopajul genetic va fi folosit de sportivi de îndată ce va fi disponibil și că acest lucru se va întâmpla în următorii câțiva ani.
Profesioniștii din jurul sportivilor de elită sunt foarte preocupați de posibila utilizare a dopajului genetic și recomandă educarea sportivilor lor și a personalului lor de asistență medicală, în sprijinul dezvoltării cercetării preventive de măsurare anti-doping. Acești profesioniști sunt convinși că problema aplicației de dopaj genetic pentru sportivi va apărea în următorii câțiva ani și că detectarea acestuia va fi destul de dificilă.
Lumea sportului se va afla mai devreme sau mai târziu în fața fenomenului de dopaj genetic; numărul exact de ani care va trebui să treacă pentru ca acest lucru să se întâmple este dificil de estimat, dar se poate presupune că acest lucru se va întâmpla în curând, în următorii câțiva ani (Jocurile Olimpice de la Beijing din 2008 sau cel târziu în următorii).
De la ciclism la haltere, înot la fotbal și schi, toate sporturile ar putea beneficia de manipularea genetică: selectați doar gena care îmbunătățește tipul de performanță necesar! [Bernardini B., 2006].
