Генетски допинг и кандидатни гени
Сваки физиолошки процес везан за производњу енергије и кретање могао би се сматрати потенцијалном метом генетског допинга, с циљем постизања већег спортског учинка.
Штавише, могућност генетског допинга, у поређењу са другим облицима фармаколошког допинга, још је привлачнија због чињенице да је са тренутним анти-допинг контролама у употреби практично немогуће доказати да је било генетског допинга.
Могући гени кандидати за генетски допинг подијељени су у групе на основу њиховог ефекта у односу на процесе везане за физичке перформансе; међутим, неке се односе на више од једне групе с обзиром на сложене биолошке функције у којима су укључене.
Гени везани за издржљивост (издржљивост)
Еритропоетин : Перформансе у спортовима издржљивости могу се применити повећањем транспорта кисеоника до ткива, на пример повећањем броја црвених крвних зрнаца (које садрже хемоглобин, протеин који везује и преноси кисеоник) у циркулацију. Број црвених крвних зрнаца које производи тело (еритропоеза) фино је регулисан еритропоетином (ЕПО), гликопротеином који синтетише бубрег и минимално јетром.
Еритропоетин, чија је производња регулисана концентрацијом кисеоника у крви, интерагује са специфичним рецептором (ЕПОР) присутним у прекурсорским ћелијама црвених крвних зрнаца у коштаној сржи. Високи нивои циркулирајућег ЕПО стимулишу производњу црвених крвних зрнаца и резултирају повећањем хематокрита (проценат корпускуларних елемената у крви: црвених крвних зрнаца, белих крвних зрнаца и тромбоцита) и укупног хемоглобина. Коначни ефекат је повећање транспорта кисеоника до ткива.
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, показало се да је Мантиранта носилац ретке мутације у ЕПОР гену, која га је учинила активном чак иу присуству ниских нивоа ЕПО, чиме се повећава производња црвених крвних зрнаца са последичним повећањем преносног капацитета кисеоника. 25-50%.
Терапијски потенцијал ЕПО-а и свих фактора који стимулишу производњу ЕПО-а се односи на лечење тешке анемије; могућност примене техника генске терапије уместо давања рекомбинантног пептида, чиме се индукује спонтана синтеза ЕПО у телу, имала би позитивне ефекте и са клиничке и са економске тачке гледишта. Прво клиничко испитивање користило је ЕПО генску терапију код пацијената са анемијом хроничног затајења бубрега, са ек виво приступом који је међутим дао ограничене резултате.
Још једна препрека коју треба превазићи су бројни споредни ефекти повезани са употребом ЕПО-а, исти они који представљају највећи ризик администрације ЕПО-а код спортиста. Повећање црвених крвних зрнаца смањује флуидност крви, повећавајући њен чврсти или корпускуларни дио (хематокрит). Ово повећање вискозности узрокује повећање крвног притиска (хипертензија) и олакшава формирање тромба који, када се формирају, могу да зачепе крвне судове (тромбоза). Овај ризик се значајно повећава у случају дехидрације, као што је то обично случај у тркама издржљивости. Најозбиљније нуспојаве ове супстанце укључују срчане аритмије, изненадну смрт и оштећење мозга (мождани удар).
ППАРД (пероксисом пролифератор-активирани рецептор делта ): студије на животињским моделима су показале постојање друге породице гена способних да значајно повећају атлетске перформансе, ППАРД (пероксисом пролифератор-активирани рецептор делта) и алфа ко-активатори и бета (ППАРГЦ1А и ППАРГЦ1Б). Израз ППАРД посебно је у стању да промовише пролаз мишићних влакана из типа ИИб у брзу контракцију (такође названу бела, "брзо трзање") до оних типа ИИа (средњи) и тип И објектива (који се такође назива црвена), "споро трзање"), што се физиолошки догађа након константне физичке вјежбе. Влакна ИИб се обично регрутују током кратких вежби које захтевају велики неуромускуларни напор. Активирају се само када је регрутовање влакана са спорим трзањем максимално. Споро вучна мишићна влакна (црвена, тип И или СТ, од енглеског "спорог трзаја"), уместо тога се регрутују у ниским, али дуготрајним мишићним акцијама. Тања од белих, црвена влакна задржавају више гликогена и концентришу ензиме повезане са аеробним метаболизмом. Митохондрије су бројније и веће, као и број капилара које убризгавају појединачно влакно. Смањена величина потоњег олакшава дифузију кисеоника из крви у митохондрије, због мање удаљености између њих. Управо богат садржај миоглобина и митохондрија даје овим влакнима црвену боју, од које потиче њихово име.
Истраживања на моделу трансгеног миша ("маратон миш") који преко изражавају ППАРД показала су огромно повећање отпорности на физички напор, без повећања мишићне масе и способности да се баве аеробним вежбама.
Такође је идентификовано синтетичко једињење (ГВ501516) које се може везати за ППАРД рецептор и активирати га; као такав, могао би стога представљати могући допинг агенс и код људи.
Гени повезани са ангиогенезом : Потенцијалне мете генетског допинга су и гени који припадају породицама фактора раста васкуларног ендотела (ВЕГФ), фактора раста ткива (ТГФ) и фактора раста хепатоцита (ХГФ); експресија ових гена је у ствари повезана са порастом ангиогенезе (формирање нових крвних судова).
Стварање нових крвних судова значи да постоји већа количина крви, а самим тим и кисеоника, за срце, мишиће, јетру и мозак, што доводи до повећања капацитета отпорности на физички напор.
Стимулација ангиогенезе је такође корисна у ситуацијама продужене исхемије, као код пацијената са исхемијом миокарда; клиничка испитивања проведена на овим пацијентима користећи ин виво интра-мишићне или интра-коронарне ињекције ВЕГФ-а и ФГФ-а су имала врло позитивне резултате. Међутим, постоји неколико споредних ефеката и ризика повезаних са генском терапијом која стимулише ангиогенезу, на пример, повећани ризик од индуковања развоја неопластичних болести и погоршања ретинопатије и атеросклерозе.
