чланак преузет из дипломског рада др. Босцариола Лоренза
Новија достигнућа у области генске терапије отварају нове и занимљиве перспективе за лијечење различитих патологија; пошто су први тестови генетске терапије спроведени са протеинима стриктно везаним за допинг (нпр. еритропоетин и хормон раста), веза између овог и спорта је евидентна.
У теорији, сви нивои протеина присутни у нашим телима могу се модулирати путем генске терапије.
Конференција о генетском допингу, коју је у марту 2002. године одржала ВАДА [Поунд Р, ВАДА 2002], и "Европски конгрес рада на хармонизацији и будућем развоју антидопинг политике" који је одржан у Арнхем, Холандија, исте године, дао је научницима, лекарима, докторима, владама, анти-допинг организацијама и фармацеутским компанијама могућност размјене било каквих информација о резултатима истраживања и методама измјере ове нове технике допинга. .
Од 1. јануара 2003. године, Међународни олимпијски комитет (МОК) укључио је генетски допинг у листу забрањених класа супстанци и метода [ВАДА, 2007]. Од 2004. ВАДА је преузела одговорност за објављивање међународне допинг листе, која се ажурира сваке године. Метода генетског допинга укључена у ову листу дефинисана је као нетерапијска употреба ћелија, гена, генетских елемената или модулација генетичке експресије, са циљем побољшања спортских перформанси.
Овај чланак има за циљ:
- разјаснити да ли је у спорту заиста могуће искористити све веће знање које потиче од генске терапије, нове и обећавајуће гране традиционалне медицине;
- идентификовати могуће начине на које се генска терапија може користити у циљу повећања перформанси.
У прошлости су чак и они лекови који су још били у фази експерименталног истраживања пронашли простор у свету спорта; из тог разлога су и Свјетска антидопинг агенција (ВАДА) и Међународни олимпијски комитет (МОК) изразили своју забринутост.
"Спортисти нису рођени свеједно" : ово је цитат Сир Рогера Баннистера, првог човека који је путовао километар за мање од 4 минута. Људи различитог етничког порекла могу бити испред других, само помислите на западноафричке тркаче који доминирају на тркама на кратке удаљености, или спортисте из источне Африке који освајају маратон; с друге стране, белци доминирају на такмичењима у пливању.
У овом добу генетике и геномике, биће могуће идентификовати гене који одређују генетску предиспозицију особе за одређени спорт [Ранкинен Т ал., 2004]. Проучавање гена у младој доби може бити најбољи начин да се развије велики спорташ од дјетета и да се створи специфичан програм личног тренинга. Ова студија примијењена на спорташе може се користити и за идентификацију специфичних метода обуке с циљем повећања генетске предиспозиције за ту врсту обуке [Ранкинен Т ал., 2004].
Али да ли ће истраживање гена резултирати бољим спортистима? Марион Јонес и Тим Монтгомери били су шампиони брзине од 100 метара, имали су бебу у љето 2003. године. Чак и Стеффи Граф и Андре Агасси (оба на тениском светском првенству) имају децу. Ова деца ће највероватније бити фаворизована над другима, али постоје и други фактори, као што су еколошки и психолошки фактори, који ће одредити да ли ће постати прваци.
Генска терапија се може дефинисати као трансфер генетског материјала у људске ћелије за лечење или превенцију болести или дисфункције. Овај материјал је представљен ДНК, РНК или генетски измењеним ћелијама. Принцип генске терапије заснива се на увођењу терапеутског гена у ћелију како би се компензовао одсутни ген или заменио абнормални ген. Генерално, користи се ДНК која кодира терапеутски протеин и активира се када стигне до језгра.
"Већина спортиста узима дроге" [Де Францесцо Л, 2004]. Истраживање Центра за истраживање дрога закључило је да мање од 1% холандске популације узима допинг производе барем једном, за укупно око 100.000 људи. 40% ових људи користи допинг већ годинама и већина њих се бави тренингом снаге или изградњом тијела. Употреба допинг средстава у елитном спорту изгледа да је већа од 1% за општу популацију, али тачна цифра није позната. Проценат елитних спортиста који су позитивно тестирали на допинг контролу кретао се између 1, 3% и 2, 0% последњих година [ДоЦоНед, 2002].
Дефиниција генетског допинга коју формулише ВАДА оставља простор за питања: шта тачно значи нетерапијско? Да ли пацијенти са дисфункцијама мишића који се лече путем генске терапије могу бити примљени на такмичења? Исто важи и за пацијенте који болују од рака и који су лечени хемотерапијом и који сада примају ЕПО ген који кодира еритропоетин да би убрзао опоравак функције коштане сржи.
Садашња истраживања генске терапије се такође спроводе како би се убрзао процес зарастања ране, или како би се ублажио бол у мишићима након вежбања; такве праксе се не могу сматрати "терапеутским" и њихова својства за побољшање учинка могу се довести у питање.
Са клиничке тачке гледишта било би прикладније да се боље дефинише дефиниција генетског допинга, посебно у светлу неправилне употребе технологија трансфера гена.
ВАДА (одјељак М3 Свјетског антидопинг кодекса (верзија 1. сијечња 2007.) оправдава забрану генетског допинга кроз сљедеће точке: а) доказани научни докази, фармаколошки учинак или искуство, да твари или методе укључене у попис имају способност повећања спортског учинка; б) употреба супстанце или методе узрокује стварни или претпостављени ризик за здравље спортисте. ц) употреба допинга крши дух спорта. Овај дух је описан у уводу Кодекса у односу на низ вриједности као што су етика, поштена игра, поштење, здравље, забава, радост и поштовање правила.
За разлику од терапија на соматским ћелијама, промене на клицама су трајне и такође се преносе на потомство. У овом случају, поред могућег ризика за здравље спортиста, постоје и ризици за трећа лица, као што су потомства, родитељи или партнери.
У области фармакогенетике, чији развој зависи од заједничких напора науке и фармацеутске индустрије, главни циљ је развити "по мјери" медицину за сваког од нас. Као што је познато, многи лекови имају потпуно различит ефекат у зависности од тога ко их узима, то је због тога што је њихов развој генерички и не узима у обзир индивидуалне генетске карактеристике. Ако би се фармакогенетика ширила у свету спорта, сама идеја о конкуренцији између наизглед једнаких спортиста који се припремају на мање или више сличне начине могла би постати застарела.
Клинички експериментални подаци о генској терапији показали су веома охрабрујуће резултате код пацијената са тешком комбинованом имунодефицијенцијом [Хацеин-Беи-Абина С ет ал., 2002] и хемофилијом Б [Каи МА, ет ал. 2000]. Поред тога, ангиогена терапија преко вектора који експримирају фактор раста васкуларног ендотела за лечење коронарних болести дала је добре резултате код ангине [Лосордо ДВ ет ал., 2002].
Ако је коришћен трансфер гена који кодирају факторе раста ткива [Хуард Ј, Ли И, Пенг ХР, Фу ФХ, 2003], третман различитих оштећења везаних за спорт, као што је руптура лигамента или кидање мишића, теоретски може резултирати бољом регенерацијом. Ови приступи се сада процењују на животињским моделима, али ће у наредним годинама клиничке студије на људима сигурно бити активиране.
Године 1964, северни фински скијаш Ееро Мантиранта учинио је напоре противника бескорисним освојивши двије олимпијске златне медаље на Играма у Иннсбруцку, у Аустрији. Након неколико година, показано је да је Мантиранта носилац ретке мутације у гену рецептора еритропоетина, који, угрожавајући нормалну повратну контролу броја црвених крвних зрнаца, одређује полицитемију са последичним повећањем од 25-50%. капацитет преноса кисеоника. Повећање количине кисеоника до ткива значи повећање отпорности на замор. Мантиранта је имала оно што сваки спортиста жели: ЕПО. Спортисти будућности могу бити у стању да у тело унесу ген који је способан да опонаша ефекат генетске мутације која се природно дешава у Мантиранти и доприноси перформансама.
Инзулину сличан фактор раста (ИГФ-1) производи се и јетром и мишићима, а његова концентрација зависи од концентрације хуманог хормона раста (хГХ).
Тренинг, сугерише Свеенеи, стимулише мишићне прекурсорске ћелије, назване 'сателити', да буду пријемчивије за ИГФ-И
[Лее С. Бартон ЕР, Свеенеи ХЛ, Фаррар РП, 2004]. Примена овог третмана на спортисте би значила јачање брахијалних мишића тенисача, телеће тркачице или бицепса боксера. Сматра се да је ова терапија релативно сигурнија од ЕПО, пошто је ефекат локализован само на циљни мишић. Овај приступ ће се вјероватно примијенити на људе већ наредних неколико година.
Изоформа инсулину сличног фактора раста-1 (ИГФ-1), механички фактор раста (ФГМ), активира се механичким стимулусима, као што је нпр. вежбе мишића. Овај протеин поред стимулисања раста мишића, има важну улогу у поправљању повређеног мишићног ткива (као што се дешава на пример након интензивног тренинга или такмичења).
МГФ се производи у мишићном ткиву и не циркулише у крви.
ВЕГФ представља фактор раста васкуларног ендотела и може се користити за олакшавање раста нових крвних судова. ВЕГФ терапија је развијена да производи коронарни бајпас код пацијената са исхемичном болешћу срца, или да помогне старијим особама са периферном артеропатијом. Гени који кодирају за ВЕГФ могу промовисати раст нових крвних судова који омогућавају веће снабдевање ткива кисеоником.
До сада су спроведени експерименти генске терапије за болести као што је исхемија срца [Бартон-Давис ЕР ет ал., 1998; Лосордо ДВ ет ал., 2002; Тио РА ет ал., 2005], или периферна артеријска инсуфицијенција
[Баумгартнер И ет ал., 1998; Рајагопалан С ет ал., 2003]. Ако би се ови третмани примењивали и на спортисте, то би резултирало повећањем садржаја кисеоника и хранљивих материја у ткивима, али пре свега могућности одлагања исцрпљености мишића, и срчаног и скелетног.
Пошто се ВЕГФ већ користи у многим клиничким студијама, генетски допинг би већ био могућ!
Нормална диференцијација мускулоскелетне масе је од суштинског значаја за исправну функционалност организма; ова функција је омогућена захваљујући дејству миостатина, протеина одговорног за раст и диференцијацију скелетних мишића.
Он делује као негативни регулатор, инхибирајући пролиферацију сателитских ћелија у мишићним влакнима.
Експериментално, миостатин се користи ин виво да инхибира развој мишића у различитим моделима сисаваца.
Миостатин је активан и са аутокриним и паракриним механизмом, како у мишићноскелетном тако иу срчаном подручју. Његова физиолошка улога још увек није сасвим јасна, иако употреба инхибитора миостатина, као што је фолистатин, на пример, изазива драматичан и широко распрострањен пораст мишићне масе [Лее СЈ, МцПхеррон АЦ, 2001]. Такви инхибитори могу побољшати регенеративно стање код пацијената који пате од озбиљних болести као што је Дуцхеннеова мишићна дистрофија [Богдановицх С ет ал., 2002)].
Ови супертопи су успели да се попну уз степенице са тешким теговима везаним за реп. Током исте године, три друге истраживачке групе су показале да је фенотип уобичајено названог "дуплог мишића" говеда резултат мутације гена за кодирање миостатина [Гробет ет ал., 1997; Камбадур ет ал., 1997; МцПхеррон & Лее, 1997].
Недавно је откривена хомозиготна мстн - / - мутација у немачком детету које је развило изванредну мишићну масу. Мутација је назначена као ефекат инхибиције експресије миостатина код људи. Дете је добро развило мишиће при рођењу, али како је старио, пораст мишићне масе се такође повећавао, а до четврте године већ је могао да подигне тежину од 3 килограма; он је син бившег професионалног спортисте, а његови бака и деда били су познати као људи многих судбина.
Генетска анализа мајке и детета открила је мутацију гена миостатина са резултатом неуспешне производње протеина [Схуелке М ет ал., 2004].
И у случају експеримената који су спроведени на мишу од стране групе Се-Јин Лее, и код детета, мишић је порастао иу пресеку (хипертрофија) иу броју миофибрила (хиперплазија) [МцПхеррон ет ал., 1997].
Бол је непријатно чулно и емоционално искуство повезано са стварним или потенцијалним оштећењем ткива и описано у смислу таквог оштећења. Због своје непријатности, емоција бола не може се занемарити и подстиче субјекта који покушава да избегне (штетне) стимулансе који су за то одговорни; овај аспект конфигурише заштитну функцију бола.
У спорту, употреба снажних лекова за ублажавање бола може довести до тога да спортисти тренирају и надмећу се изнад нормалног прага бола.
Ово може проузроковати значајне ризике за здравље спортисте, јер се лезија може значајно погоршати, постајући трајна повреда. Употреба ових лекова такође може одвести спортисте до психофизичке зависности од њих.
Алтернатива правним средствима за ублажавање бола могу бити аналгетски пептиди као што су ендорфини или енкефалини. Претклиничка истраживања на животињама су показала да гени који кодирају ове пептиде имају утицај на перцепцију инфламаторног бола [Лин ЦР ет ал., 2002; Смитх О, 1999].
Међутим, генска терапија за ублажавање бола још увек је далеко од њене клиничке примене.
Други део: ризици генетског допинга "
Уредио : Лорензо Босцариол
