Dr. Boscariol Lorenzo lõpetamistöödest saadud artikkel
Hiljutised edusammud geeniteraapia valdkonnas avavad uusi ja huvitavaid perspektiive erinevate patoloogiate raviks; alates esimestest geneetilise ravi katsetest valkude suhtes, mis olid rangelt seotud dopinguga (nt erütropoetiin ja kasvuhormoon), on seos selle ja spordi vahel ilmne.
Teoreetiliselt saab meie kehades leiduvate valkude kõiki tasemeid moduleerida geeniteraapia abil.
Gada dopingut käsitlev konverents, mis toimus 2002. aasta märtsis WADA [nael R, WADA 2002], ja „Euroopa dopinguvastase poliitika ühtlustamise ja edasise arengu kongress”, mis toimus 2006. aasta märtsis. Hollandi Arnhem andis samal aastal teadlastele, arstidele, arstidele, valitsustele, dopinguvastastele organisatsioonidele ja farmaatsiaettevõtetele võimaluse vahetada igasugust teavet uurimistulemuste ja selle uue dopingutehnika vaatluse meetodite kohta. .
Alates 1. jaanuarist 2003 hõlmas Rahvusvaheline Olümpiakomitee (DOK) geneetilist dopingut keelatud ainete ja meetodite loetellu [WADA, 2007]. Alates 2004. aastast on WADA vastutav iga-aastaselt ajakohastatud rahvusvahelise dopingloendi avaldamise eest. Selles nimekirjas sisalduv geneetilise dopingu meetod on rakkude, geenide, geneetiliste elementide mitteteraapiline kasutamine või geneetilise ekspressiooni moduleerimine eesmärgiga parandada sportlikku jõudlust.
Selle artikli eesmärk on:
- selgitada, kas spordis on tegelikult võimalik kasutada geeniteraapiast tulenevaid üha kasvavaid teadmisi, mis on uus ja paljulubav traditsioonilise meditsiini haru;
- tuvastada võimalikud viisid, kuidas geeniteraapiat kasutada, et suurendada jõudlust.
Varem on isegi need, mis olid veel eksperimentaalses uurimisfaasis, spordi maailmas ruumi leidnud; sel põhjusel väljendasid nii Maailma Dopinguvastane Agentuur (WADA) kui ka Rahvusvaheline Olümpiakomitee oma muret.
"Sportlased ei sündinud kõik ühesugused" : see on tsitaat Sir Roger Bannisterist, esimesest mehest, kes sõitis miili vähem kui 4 minutiga. Erinevate etniliste päritoluga inimesed võivad olla teistest ees, lihtsalt mõtlevad Lääne-Aafrika võistlejatele, kes domineerivad lühikestel võistlustel, või sportlastest Ida-Aafrikast, kes võidavad maratoni; teisest küljest domineerivad ujumisvõistlustel kaukaasialased.
Selles geneetika ja genoomika ajastul on võimalik tuvastada geenid, mis määravad inimese geneetilise eelsoodumuse konkreetsele spordile [Rankinen T at al., 2004]. Geenide uurimine noortel aegadel võib olla parim viis lapse sportlase arendamiseks ja konkreetse isikliku koolitusprogrammi loomiseks. Sportlastele rakendatud uuringut saab kasutada ka konkreetsete koolitusmeetodite kindlakstegemiseks eesmärgiga suurendada seda tüüpi koolituse geneetilist eelsoodumust [Rankinen T at al., 2004].
Aga kas geenide uurimine toob kaasa paremad sportlased? Marion Jones ja Tim Montgomery olid mõlemad 100 meetri kiirusemängijad, neil oli 2003. aasta suvel laps. Isegi Steffi Graf ja Andre Agassi (mõlemad tennisemängude meistrivõistlustel) on lapsed. Neid lapsi eelistatakse tõenäoliselt teistega võrreldes, kuid on ka muid tegureid, nagu keskkonna- ja psühholoogilised tegurid, mis määravad, kas nad saavad meistriks.
Geeniteraapia võib defineerida kui geneetilise materjali ülekandmist inimese rakkudesse haiguse või düsfunktsiooni raviks või ennetamiseks. Seda materjali esindavad DNA, RNA või geneetiliselt muundatud rakud. Geeniteraapia põhimõte põhineb terapeutilise geeni sisestamisel rakku, et kompenseerida puuduvat geeni või asendada ebanormaalne. Üldiselt kasutatakse DNA-d, mis kodeerib terapeutilist valku ja aktiveerub, kui see jõuab tuuma.
"Enamik sportlasi võtab narkootikume" [De Francesco L, 2004]. Narkootikumide uurimiskeskuse uuringus jõuti järeldusele, et vähem kui 1% Hollandi elanikkonnast võttis dopingtooteid vähemalt üks kord, kokku umbes 100 000 inimesele. 40% nendest inimestest on aastaid kasutanud dopingut ja enamik neist teeb jõutreeningut või kehahoonet. Dopinguvahendite kasutamine eliitspordis näib olevat suurem kui 1% elanikkonna kohta, kuid täpne arv ei ole teada. Dopingukontrolli positiivset testi testivate eliidi sportlaste osakaal on viimastel aastatel kõikunud vahemikus 1, 3% kuni 2, 0% [DoCoNed, 2002].
WADA sõnastatud geneetilise dopingu määratlus jätab ruumi küsimustele: mida täpselt mitte-terapeutiline tähendab? Kas geeniteraapiaga ravitud lihaste düsfunktsiooniga patsiendid võivad osaleda võistlustel? Sama kaalutlus kehtib ka vähihaigetel, keda on ravitud kemoteraapiaga ja kes saavad nüüd erütropoetiini kodeerivat EPO geeni, et kiirendada luuüdi funktsiooni taastumist.
Praeguseid geeniteraapia uuringuid tehakse ka haava paranemisprotsessi kiirendamiseks või lihaste valu leevendamiseks pärast treeningut; selliseid tavasid ei pruugi kõik lugeda "terapeutilisteks" ja nende toimivust suurendavaid omadusi saab kahtluse alla seada.
Kliinilisest seisukohast oleks asjakohasem täpsustada geneetilise dopingu määratlust, eriti geeniülekande tehnoloogiate ebaõige kasutamise valguses.
WADA (Maailma dopinguvastase seadustiku M3 jaotis (1. jaanuar 2007) põhjendas geneetilise dopingu kasutamist järgmistes punktides: a) tõestatud teaduslikud tõendid, farmakoloogiline mõju või kogemus, et nimekirjas sisalduvate ainete või meetodite puhul on võime suurendada sporditegevust; b) aine või meetodi kasutamine põhjustab reaalse või eeldatava riski sportlase tervisele. c) dopingu kasutamine rikub spordi vaimu. Seda vaimu kirjeldatakse koodeksi sissejuhatuses, viidates sellistele väärtustele nagu eetika, õiglane mäng, ausus, tervis, lõbus, rõõm ja eeskirjade austamine.
Erinevalt somaatiliste rakkude teraapiatest on sugurakkude muutused püsivad ja edastatakse ka järglastele. Sellisel juhul on lisaks võimalikule ohule sportlaste tervisele oht ka kolmandatele isikutele, nagu järeltulijad, vanemad või partnerid.
Farmakogeneetika valdkonnas, mille areng sõltub teaduse ja farmaatsiatööstuse ühistest jõupingutustest, on peamine eesmärk töötada välja igaühe jaoks kohandatud ravim. Nagu on hästi teada, on paljudel ravimitel täiesti erinev mõju sõltuvalt sellest, kes neid võtab, selle põhjuseks on asjaolu, et nende areng on üldine ega võta arvesse üksikuid geneetilisi omadusi. Kui farmakogeneetika leviks spordimaailmas, võib juba ilmselgelt võrdsete sportlaste, kes valmistuvad rohkem või vähem võrreldavatel viisidel, vahelise konkurentsi idee vananeda.
Geeniteraapia kliinilised eksperimentaalsed andmed on näidanud väga julgustavaid tulemusi raske kombineeritud immuunpuudulikkusega patsientidel [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] ja hemofiilia B [Kay MA et al. 2000]. Lisaks on angiogeenne ravi vaskulaarse endoteeli kasvufaktorit avaldavate vektorite kaudu koronaarhaiguste raviks andnud häid tulemusi angiinis [Losordo DW et al., 2002].
Kui kasutati koe kasvufaktoreid kodeerivate geenide ülekandmist [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003], siis erinevate spordiga seotud kahjustuste, nagu sidemete purunemine või lihaste rebimine, ravi, võib teoreetiliselt kaasa tuua parema regenereerimise. Neid lähenemisviise hinnatakse nüüd loommudelitel, kuid lähiaastatel aktiveeritakse kindlasti ka inimeste kliinilised uuringud.
1964. aastal tegi Põhja-Soome suusataja Eero Mäntyranta vastaste pingutused kasutuks, kui võitis kaks olümpia kuldmedalit Innsbruckis, Austrias. Mõne aasta pärast selgus, et Mantyranta oli harvaesineva mutatsiooni kandja erütropoetiini retseptori geenis, mis kompromiteerib punaste vereliblede arvu normaalset tagasisidekontrolli, määrates kindlaks polütsüteemia, mille tulemusena suureneb 25-50%. hapniku transpordivõimsus. Hapniku koguse suurendamine kudedesse tähendab suurenevat vastupidavust väsimusele. Mäntyranta oli, mida iga sportlane tahab: EPO. Tuleviku sportlased võivad olla võimelised kehasse sisestama geeni, mis on võimeline jäljendama Mäntyrantas looduslikult esineva geneetilise mutatsiooni toimet ja soodustama tulemuslikkust.
Insuliinisarnast kasvufaktorit (IGF-1) toodab nii maks kui ka lihas ja selle kontsentratsioon sõltub inimese kasvuhormooni (hGH) kontsentratsioonist.
Koolitus, soovitab Sweeney, stimuleerib lihaste prekursorrakke, mida nimetatakse "satelliitideks", et nad oleksid IGF-I suhtes vastuvõtlikumad
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Selle ravi rakendamine sportlastele tähendaks tennise mängija brachiaallihaste, jooksva vasika või bokserite biitsepsuse tugevdamist. Arvatakse, et see ravi on suhteliselt ohutum kui EPO, kuna toime on lokaliseeritud ainult sihtlihasele. Seda lähenemisviisi rakendatakse tõenäoliselt inimestele juba lähiaastatel.
Insuliinisarnase kasvufaktori 1 (IGF-1), mehaanilise kasvufaktori (FGM) isovormi aktiveerivad mehaanilised stiimulid, nagu nt. lihased. Sellel valgul on lisaks lihaste kasvu stimuleerimisele oluline roll vigastatud lihaskoe parandamisel (nagu juhtub näiteks pärast intensiivset treeningut või võistlust).
MGF-i toodetakse lihaskoes ja see ei levi veres.
VEGF on vaskulaarse endoteeli kasvufaktor ja seda saab kasutada uute veresoonte kasvu soodustamiseks. VEGF-ravi töötati välja südame isheemiatõvega patsientide isheemilise südamehaigusega patsientide raviks või perifeerse arteropaatiaga eakate inimeste abistamiseks. VEGF-i kodeerivad geenid võivad soodustada uute veresoonte kasvu, mis võimaldab suuremat koe hapnikku.
Seni on läbi viidud geeniteraapia katsed selliste haiguste nagu südame isheemia [Barton-Davis ER et al., 1998; Losordo DW jt, 2002; Tio RA et al., 2005] või perifeersete arterite puudulikkus
[Baumgartner I et al., 1998; Rajagopalan S et al., 2003]. Kui neid ravimeetodeid rakendataks ka sportlastele, suureneks see hapniku ja toitainete sisalduse suurenemiseni kudedesse, kuid ennekõike võimalus lükata edasi lihaste, nii südame kui ka luustiku, ammendumine.
Kuna VEGF on paljudes kliinilistes uuringutes juba kasutusel, oleks geneetiline doping juba võimalik!
Lihas-skeleti massi normaalne diferentseerumine on organismi õige funktsionaalsuse seisukohast äärmiselt oluline; see funktsioon on võimalik tänu skeletilihaste kasvu ja diferentseerumise eest vastutavale müostatiinile.
See toimib negatiivse regulaatorina, mis takistab satelliitrakkude proliferatsiooni lihaskiududes.
Eksperimentaalselt kasutatakse müostatiini in vivo, et inhibeerida lihaste arengut erinevates imetajate mudelites.
Müostatiin toimib nii autokriinse kui ka parakriinse mehhanismiga nii lihas-skeleti kui ka südame piirkonnas. Selle füsioloogiline roll ei ole ikka veel täiesti selge, kuigi müostatiini inhibiitorite, näiteks follistatiini kasutamine põhjustab lihasmassi dramaatilist ja laialdast suurenemist [Lee SJ, McPherron AC, 2001]. Sellised inhibiitorid võivad parandada regeneratiivset seisundit patsientidel, kes põevad tõsiseid haigusi, nagu Duchenne'i lihasdüstroofia [Bogdanovich S et al., 2002].
Need supertopid suutsid trepist ronida saba külge kinnitatud raskete raskustega. Samal aastal näitasid kolm teist uurimisrühma, et üldtuntud "topelt-lihaste" veise fenotüüp oli müostatiini kodeeriva geeni mutatsiooni tõttu [Grobet et al., 1997; Kambadur jt, 1997; McPherron & Lee, 1997].
Hiljuti avastati homosügootne mstn-mutatsioon saksa lapsel, kellel tekkis erakordne lihasmass. Mutatsioon ilmnes müostatiini ekspressiooni inhibeerimise mõjuna inimestel. Laps sündis sünnil hästi lihaseid, kuid kui ta vanemaks kasvas, kasvas ka lihasmassi areng ja 4-aastaselt oli ta juba võimeline tõstma kaalu 3 kg; ta on endise professionaalse sportlase poeg ja tema vanavanemad olid tuntud paljude saatuste meestena.
Ema ja lapse geneetiline analüüs näitas müostatiini geeni mutatsiooni valgu tootmise ebaõnnestumise tulemusena [Shuelke et al., 2004].
Mõlema Se-Jin Lee rühma ja lapse poolt läbi viidud katsete puhul kasvas lihas nii ristlõikes (hüpertroofia) kui ka müofibrillide arvus (hüperplaasia) [McPherron et al., 1997].
Valu on ebameeldiv sensoorne ja emotsionaalne kogemus, mis on seotud tegeliku või potentsiaalse koekahjustusega ja mida kirjeldatakse sellise kahjustuse mõttes. Oma ebameeldivuse tõttu ei saa valu emotsioone ignoreerida ja indutseerida isikut, kes püüab vältida (kahjulikke) stiimuleid, mis selle eest vastutavad; see aspekt konfigureerib valu kaitsva funktsiooni.
Spordis võib võimas valu leevendavate ravimite kasutamine sportlastel treenida ja konkureerida väljaspool tavalist valu künnist.
See võib põhjustada märkimisväärseid riske sportlase tervisele, sest kahjustus võib märgatavalt halveneda, muutudes püsivaks vigastuseks. Nende ravimite kasutamine võib kaasa tuua ka sportlase psühho-füüsilise sõltuvuse nendest.
Õiguslike valuvaigistite alternatiiviks võiks olla analgeetiliste peptiidide, näiteks endorfiinide või enkefaliinide kasutamine. Prekliinilised loomkatsed on näidanud, et need peptiide kodeerivad geenid mõjutavad põletikulise valu tunnetust [Lin CR et al., 2002; Smith O, 1999].
Siiski on valu ravi leevendamiseks geeniteraapia veel kaugel selle kliinilisest rakendusest.
Teine osa: geneetilise dopingu riskid "
Toimetaja : Lorenzo Boscariol
