Первыми на возможность применения генной инженерии в целях спортивного допинга указали генетик Тэд Фридман и олимпийский чемпион Йохан-Олаф Клосс. В 2006-м году, перед Зимними Олимпийскими Играми в Турине, президент Всемирного Анти-Допингового Агентства (WADA) Дик Паунд признал, что новейшая угроза в виде генного допинга превращается в реальность.
Но, вопреки его прогнозам, эта проблема не проявилась ни в 2008-м году в Пекине, ни в 2012-м в Лондоне. Во всяком случае, при существовавшем уровне методик обнаружения они не были распознаны. Но нет ни малейшего сомнения, что такой угрозы не избежать в будущем – слишком велико значение олимпийской победы для спортсмена в социальном и экономическом плане.
Группа специалистов университетов Утрехта и Гронингена (Нидерланды) и национального Анти-Допингового агентства этой страны опубликовали обзор белков (поскольку именно они закодированы в генах), способных стать целью для генного допинга, методов введения кодирующих их генов в организм и оценили степень вероятности применения в качестве усиливающего способности атлетов.
Базой обзора стали находящиеся в открытом доступе работы с 2006-го по 2011-й годы. Для каждого вещества было отобрано не менее 10 публикаций, а верхняя планка определялась по признаку насыщения – то есть, когда увеличение материалов не добавляло ничего существенного к уже установленным фактам. Дополнительно были учтены еще несколько работ, опубликованных до января 2006 или после декабря 2011-го, но содержащих ценную информацию.
В итоге список протеинов, наиболее релевантных обсуждаемым целям, составили:
- эритропоэтин (EPO);
- инсулиноподобный фактор роста (IGF);
- гормон роста (GH);
- миостатин;
- эндотелиальной фактор роста сосудов (VEGF);
- фактор роста фибробластов (FGF);
- эндорфины и энкефалины;
- альфа-актинин-3;
- рецептор активации пролиферации пероксисом бета (PPAR-beta);
- цитозольный фермент оксалоацетат карбоксилазы (PEPCK-C).
Самый трудный момент генной терапии — это доставка гена в клетку. Проще и безопаснее всего вырастить нужный ген в бактериальных плазмидах, выделить его и путем инъекции ввести в нужные ткани. Эффективность этого метода крайне неудовлетворительна из-за низкого уровня усвоения и транслокации гена в ядро клетки, (что может быть несколько улучшено электропорацией тканей), к тому же обеспечивается только локальный эффект.
Гораздо лучшие результаты можно получить, используя в качестве транспорта модифицированный (лишенный возможности размножаться) вирус как носитель нужного гена. Вирус вводится в организм инъекцией или ингаляцией. Этот метод опасен побочными эффектами иммунного отторжения организмом чуждого вещества. Но самое действенное и самое дорогостоящее мероприятие — это применение генной терапии «ex vivo», то есть на живых клетках, когда стволовые клетки организма извлекаются, в них внедряется новый ген и клетки возвращаются на место.
Подробно обсудив свойства, назначение и текущий статус каждого из перечисленного выше белков, авторы приходят к выводу, что генная угроза вполне реальна. И это несмотря на то, что большинство продуктов показали невысокую степень переноса генов и имеют побочные эффекты, иногда крайне серьезные. Но все они имеют потенциал увеличения возможностей спортсмена, а EPO и VEGF подтвердили его в ходе экспериментов на животных и в клинических исследованиях.
К счастью, именно эти вещества легче всего обнаружить, поэтому самыми опасными в плане злоупотребления определены PPAR-beta и PEPCK-C. Кроме того, следует ожидать применения в целях допинга не монопрепаратов, а комбинаций различных генов, что еще более усложнит задачу выявления такой практики.
Что до методов детектирования, их можно разделить на две группы – прямые и непрямые. Первые включают в себя:
- измерение уровня протеинов в плазме (точность метода низка в силу малых уровней концентрации и естественных физиологических флуктуаций);
- биопсию (слабости метода в том, что нужно знать место трансфузии и в том, что наносится повреждение телу, поэтому приходится обходиться образцами крови, мочи, слюны, волос, а это уменьшает точность);
- обнаружение вирусов в крови, моче или слюне (приходится считаться с ложными тревогами, если атлет инфицирован естественным путем);
- выявление генетического материала с отсутствием нитронов, который и используется обычно в генной терапии (отсутствует надежный способ);
- отличие эндогенных протеинов от привнесенных в посттрансляционных модификациях (существующий способ изоэлектрической фокусировки требует точных сведений о типе целевых клеток для использования или регионе);
- можно договориться о специальной маркировке генетической продукции (подпольные лаборатории получат обширный рынок).
Непрямые методы включают:
- выявление иммунных реакций (трудно отличить их от реакций на естественные инфекции);
- постоянное слежение за уровнем протеинов в биомедицинском паспорте спортсмена (проблема дифференциации нормальных флуктуаций метаболизма организма).
Итак, несмотря на то, что явных признаков практики генного допинга в ходе больших спортивных состязаниях пока что нет (или они пока не обнаружены), следует ожидать его появления в среднесрочной перспективе и эта тема требует значительных усилий со стороны исследователей.
Источник: Спортивная медицина по "Gene doping: an overview and current implications for athletes. Br J Sports Med. 2013, vol.47, №11, pp.670-678."
