Стаття, взята з дипломної роботи доктора Боскаріола Лоренцо
Останні досягнення в області генної терапії відкривають нові та цікаві перспективи для лікування різних патологій; оскільки перші тести генетичної терапії були проведені з протеїнами, суворо пов'язаними з допінгом (наприклад, еритропоетином і гормоном росту), зв'язок між цим і спортом є очевидним.
Теоретично, всі рівні білків, що присутні в нашому тілі, можуть бути модульовані за допомогою генної терапії.
Конференція з генетичного допінгу, що відбулася в березні 2002 року ВАДА [Pound R, WADA 2002], і "Європейський конгрес роботи з гармонізації та майбутніх подій в антидопінговій політиці", що відбувся в Арнем, Голландія, в тому ж році, дав можливість вченим, лікарям, лікарям, урядам, антидопінговим організаціям і фармацевтичним компаніям обмінюватися будь-якою інформацією про результати досліджень і методику опитування цієї нової допінгової техніки.,
З 1 січня 2003 року Міжнародний олімпійський комітет (МОК) включив генетичний допінг у список заборонених класів речовин і методів [WADA, 2007]. З 2004 року ВАДА бере на себе відповідальність за публікацію міжнародного списку допінгу, який оновлюється щороку. Метод генетичного допінгу, включений до цього списку, визначається як нетерапевтичне використання клітин, генів, генетичних елементів або модуляції генетичної експресії з метою поліпшення спортивних показників.
Ця стаття має на меті:
- з'ясувати, чи можна у спорті реально використовувати все зростаючі знання, що випливають з генної терапії, нова і перспективна галузь традиційної медицини;
- визначити можливі способи, за допомогою яких можна використовувати генну терапію для підвищення продуктивності.
У минулому навіть ті ліки, які ще перебували на етапі експериментального дослідження, знайшли місце у світі спорту; з цієї причини, як Світове антидопінгове агентство (ВАДА), так і Міжнародний олімпійський комітет (МОК) висловили свою стурбованість.
"Спортсмени не народилися все одно" : це цитата з Сергера Банністера, першої людини, яка проїхала милю менш ніж за 4 хвилини. Люди різного етнічного походження можуть бути попереду інших, просто подумайте про західноафриканських гонщиків, які домінують у перегонах на коротких дистанціях, або спортсменів зі Східної Африки, які виграють марафон; З іншого боку, кавказька домінує у змаганнях з плавання.
У цьому віці генетики і геноміки можна буде ідентифікувати гени, що визначають генетичну схильність людини до конкретного виду спорту [Rankinen T at al., 2004]. Вивчення генів у молодому віці може бути найкращим способом розробки великого спортсмена від дитини і створення конкретної особистої навчальної програми. Це дослідження, що застосовується до спортсменів, також може бути використано для визначення специфічних методів навчання з метою підвищення генетичної схильності до такого виду навчання [Rankinen T al., 2004].
Але чи призведе вивчення генів до кращих спортсменів? Маріон Джонс і Тім Монтгомері були чемпіонами зі швидкістю 100 метрів, влітку 2003 року вони народили дитину. Навіть Стеффі Граф і Андре Агассі (обидва на першому місці на чемпіонаті світу з тенісу) мають дітей. Ці діти, швидше за все, будуть схильні до інших, але є й інші фактори, такі як екологічні та психологічні, які визначатимуть, чи стануть вони чемпіонами.
Генну терапію можна визначити як передачу генетичного матеріалу в клітини людини для лікування або профілактики захворювання або дисфункції. Цей матеріал представлений ДНК, РНК або генетично зміненими клітинами. Принцип генної терапії заснований на введенні в клітку терапевтичного гена для компенсації відсутнього гена або для заміни аномального. Як правило, використовується ДНК, яка кодує терапевтичний білок і активується при досягненні ядра.
"Більшість спортсменів приймають наркотики" [De Francesco L, 2004]. Дослідження, проведене Центром досліджень лікарських засобів, показало, що менш ніж 1% населення Нідерландів приймали допінг, принаймні один раз, загалом близько 100 000 чоловік. 40% цих людей використовують допінг протягом багатьох років, і більшість з них займаються силовими тренуваннями або бодібілдингом. Використання допінгових речовин у елітному спорті, як видається, перевищує 1% для загального населення, але точна цифра не відома. Відсоток елітних спортсменів, які позитивно оцінюють допінг-контроль, коливався між 1, 3% і 2, 0% за останні роки [DoCoNed, 2002].
Визначення генетичного допінгу, сформульоване ВАДА, залишає місце для питань: що саме означає нетерапевтичне значення? Чи можуть пацієнти з дисфункціями м'язів, які проходять лікування за допомогою генної терапії, бути прийняті на змагання? Те ж саме стосується хворих на рак, які отримували хіміотерапію і які тепер отримують ген ЕРО, що кодує еритропоетин, для прискорення відновлення функції кісткового мозку.
Існуючі дослідження генної терапії також проводяться для прискорення процесу загоєння рани або для полегшення м'язового болю після фізичного навантаження; такі практики не можуть вважатися всіма «терапевтичними», і їхні властивості, що підвищують ефективність, можуть бути поставлені під сумнів.
З клінічної точки зору було б доцільніше краще конкретизувати визначення генетичного допінгу, особливо у світлі неправильного використання технологій переносу генів.
ВАДА (розділ М3 Всесвітнього антидопінгового кодексу (версія 1 січня 2007 року) обґрунтовує заборону генетичного допінгу через наступні пункти: а) підтверджені наукові докази, фармакологічний ефект або досвід, що речовини або методи, включені до списку, мають здатність підвищувати спортивну продуктивність; b) використання речовини або методу викликає реальний або передбачуваний ризик для здоров'я спортсмена. в) використання допінгу порушує дух спорту. Цей дух описаний у введенні Кодексу з посиланням на ряд цінностей, таких як етика, чесна гра, чесність, здоров'я, задоволення, радість і повага до правил.
На відміну від терапії на соматичних клітинах, зміни зародкових ліній є постійними і також передаються потомству. У цьому випадку, крім можливого ризику для здоров'я спортсменів, існують також ризики для третіх сторін, таких як потомство, батьки або партнери.
У сфері фармакогенетики, розвиток якої залежить від об'єднаних зусиль науки і фармацевтичної промисловості, головною метою є розробка "індивідуальної" медицини для кожного з нас. Як відомо, багато лікарських засобів мають зовсім інший ефект в залежності від того, хто їх приймає, це пов'язано з тим, що їх розвиток є загальним і не враховує індивідуальні генетичні характеристики. Якби фармакогенетика поширювалася у світі спорту, сама ідея конкуренції між явно рівними спортсменами, які готуються більш-менш порівнянними способами, може застаріти.
Клінічні експериментальні дані генної терапії показали дуже обнадійливі результати у пацієнтів з важким комбінованим імунодефіцитом [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] і гемофілією B [Kay MA, et al. 2000]. Крім того, ангіогенна терапія через вектори, що експресують фактор росту ендотелію судин для лікування коронарних захворювань, дала хороші результати при стенокардії [Losordo DW et al., 2002].
При використанні трансферу генів, що кодують фактори росту тканин [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003], лікування різних ушкоджень, пов'язаних зі спортом, таких як розрив зв'язки або розрив м'язів, теоретично може призвести до кращої регенерації. Ці підходи зараз оцінюються на моделях тварин, але в найближчі роки клінічні дослідження на людях, безумовно, також будуть активовані.
У 1964 році північно-фінський лижник Ееро Мянтіранта зробив зусилля опонентів марними, завоювавши дві золоті олімпійські медалі на Іграх в Інсбруку, Австрія. Через кілька років було показано, що Mantyranta є носієм рідкісної мутації гена рецептора еритропоетину, що, зважаючи на нормальний контроль над кількістю еритроцитів, визначає поліцитемію з наступним збільшенням на 25-50% пропускну здатність кисню. Підвищення кількості кисню до тканин означає підвищення стійкості до втоми. Mäntyranta мала те, чого хоче кожен спортсмен: EPO. Спортсмени майбутнього можуть ввести в організм ген, здатний імітувати ефект генетичної мутації, що відбувається природно в Mäntyranta і сприяє продуктивності.
Інсуліноподібний фактор росту (IGF-1) продукується як печінкою, так і м'язом, і його концентрація залежить від концентрації гормону росту людини (hGH).
Навчання, пропонує Суіні, стимулює клітини-попередники м'язів, які називаються "супутниками", щоб бути більш сприйнятливими до IGF-I
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Застосування цього лікування до спортсменів означатиме зміцнення плечових м'язів тенісиста, теляти бігуна або біцепса боксера. Ця терапія вважається відносно безпечнішою, ніж ЕРО, оскільки ефект локалізується тільки на цільовій м'язі. Такий підхід, ймовірно, буде застосований до людей ще в найближчі кілька років.
Ізоформу інсуліноподібного фактора росту-1 (IGF-1), механічний фактор росту (FGM), активується механічними подразниками, такими як, напр. вправи м'язів. Цей білок, крім стимулювання росту м'язів, відіграє важливу роль у ремонті пошкодженої м'язової тканини (як це відбувається, наприклад, після інтенсивного тренування або змагання).
MGF продукується в м'язовій тканині і не циркулює в крові.
VEGF являє собою фактор росту судинного ендотелію і може бути використаний для полегшення росту нових кровоносних судин. Терапія VEGF була розроблена для вироблення коронарного шунтування у пацієнтів з ішемічною хворобою серця або для допомоги літнім людям з периферичною артеропатією. Гени, що кодують VEGF, можуть сприяти зростанню нових кровоносних судин, що дозволяє забезпечити більшу кількість кисню в тканинах.
Досі були проведені експерименти з генної терапії для таких захворювань, як ішемія серця [Barton-Davis ER et al., 1998; Losordo DW et al., 2002; Tio RA et al., 2005], або периферична артеріальна недостатність
[Baumgartner I et al., 1998; Rajagopalan S et al., 2003]. Якби ці процедури також застосовувалися до спортсменів, це призвело б до збільшення вмісту кисню і поживних речовин до тканин, але перш за все можливість відкласти виснаження м'язів, як серцевих, так і скелетних.
Оскільки VEGF вже використовується у багатьох клінічних дослідженнях, генетичний допінг вже можливий!
Нормальна диференціація опорно-рухової маси має принципове значення для правильної функціональності організму; ця функція стала можливою завдяки дії міостатина, білка, відповідального за ріст і диференціацію скелетних м'язів.
Він діє як негативний регулятор, пригнічуючи проліферацію супутникових клітин у м'язових волокнах.
Експериментально міостатин використовується in vivo для придушення розвитку м'язів у різних моделях ссавців.
Міостатин діє як з аутокринним, так і з паракринним механізмом, як в опорно-руховому, так і в серцевому відділах . Її фізіологічна роль все ще не цілком зрозуміла, хоча застосування інгібіторів міостатину, наприклад, фоллистатина, викликає різке і широке збільшення м'язової маси [Lee SJ, McPherron AC, 2001]. Такі інгібітори можуть поліпшити регенеративне стан у пацієнтів, які страждають важкими захворюваннями, такими як м'язова дистрофія Дюшенна [Bogdanovich S et al., 2002)].
Ці супертопи змогли піднятися по сходах з важкими вагами, прикріпленими до хвоста. Протягом того ж року три інші дослідницькі групи показали, що фенотип зазвичай називається "подвійним м'язом" бича був обумовлений мутацією кодуючого гена міостатіна [Grobet et al., 1997; Kambadur et al., 1997; McPherron & Lee, 1997].
Нещодавно була виявлена гомозиготна мутація mstn - / - у німецькій дитині, яка розвинула надзвичайну м'язову масу. Мутація була вказана як ефект інгібування експресії міостатину у людини. У дитини розвивалися м'язи добре при народженні, але, коли він старше, розвиток м'язової маси також збільшувався, і до 4 років він вже зміг підняти ваги 3 кг; він - син колишнього професійного спортсмена, а його бабусі й дідусі були відомі як люди багатьох доль.
Генетичний аналіз матері та дитини показав мутацію гена міостатіна з результатом невдалої продукції білка [Shuelke M et al., 2004].
Як у випадку експериментів, проведених на миші групою Se-Jin Lee, так і у дитини, м'яз зростав як у поперечному перерізі (гіпертрофія), так і в кількості міофібрил (гіперплазія) [McPherron et al., 1997].
Біль є неприємним сенсорним і емоційним досвідом, пов'язаним з фактичним або потенційним пошкодженням тканин і описаним з точки зору такого пошкодження. Через свою неприємність, емоція болю не може бути проігнорована і спонукає суб'єкта, який намагається уникнути (шкідливих) стимулів, які відповідають за це; цей аспект конфігурує захисну функцію болю.
У спорті, використання потужних знеболюючих препаратів може призвести до того, що спортсмени тренуються і змагаються за межі нормального болю.
Це може викликати значні ризики для здоров'я спортсмена, оскільки вогнище може значно погіршитися, ставши постійною травмою. Застосування цих препаратів може також привести спортсмена до психофізичної залежності від них.
Альтернативою легальним знеболюючим засобам може бути використання аналгетичних пептидів, таких як ендорфіни або енкефаліни. Доклінічні дослідження на тваринах показали, що гени, що кодують ці пептиди, впливають на сприйняття запального болю [Lin CR et al., 2002; Smith O, 1999].
Однак генна терапія для полегшення болю ще далека від її клінічного застосування.
Друга частина: ризики генетичного допінгу "
Під редакцією : Лоренцо Боскаріол
