Tylko najbardziej nierozważni profesjonalni sportowcy mogą stosować sterydy anaboliczne lub końskie dawki erytropoetyny, ponieważ wykrycie tego rodzaju dopingu to bułka z masłem dla nowoczesnych laboratoriów. To nie znaczy, że nie ma takich głupców. Przykłady najlepszych sportowców skazanych za doping mówią same za siebie.
Współczesna nauka dysponuje technologiami, które mogą być nadużywane do dopingowania sportowców praktycznie bezkarnie. Należą do nich m.in. inżynieria genetyczna. Według niektórych ekspertów tak zwany doping genowy jest w grze od dziesięcioleci.
Czym dokładnie jest doping genowy?
Zgodnie z definicją Światowej Agencji Antydopingowej (WADA) opublikowaną w 2001 roku, doping genowy jest określany jako ¨nieterapeutyczne użycie genów, elementów genetycznych lub komórek, które mają zdolność zwiększania wydajności sportowej¨.
Definicja ta uległa z czasem wielu zmianom i obecnie uważana jest za doping genowy:
- Przeniesienie kwasu nukleinowego.
- Użycie normalnych komórek (tj. terapia komórkowa) lub komórek zmodyfikowanych genetycznie.
Doping genowy opiera się na tak zwanej terapii genowej chorób spowodowanych przez określoną mutację genową, które są nieuleczalne przy pomocy standardowych procedur medycznych. Typowym przykładem leczenia takich chorób, oprócz bezpośredniego potencjalnego wykorzystania w sporcie, jest terapia genowa tzw. wrodzonych dystrofii mięśniowych.
Utrata mięśni w starszym wieku
Nie zdajemy sobie sprawy, że tkanka mięśniowa jest największym i najbardziej wydajnym metabolicznie organem w ludzkim ciele. ** Powszechnie wiadomo, że masa mięśniowa zmniejsza się z wiekiem. Ta utrata może sięgać nawet 80% w starszym wieku w porównaniu z okresem, kiedy dana osoba była w pełni sił. Masa mięśniowa jest zastępowana przez tkankę tłuszczową i łączną, a mięśnie słabną. W wyżej wymienionych wrodzonych dystrofiach mięśniowych (takich jak dystrofia mięśniowa Duchenne’a) proces ten jest spotęgowany; mięśnie takich chorych osób nie mają zdolności do naprawy i regeneracji i tracą swoją funkcję.
Nadużycia w sporcie?
Choć doping genowy stał się przedmiotem dyskusji w mediach dopiero w ostatnich kilku latach, niewiele osób wie, że kwestia dopingu genowego znalazła się w programie monotematycznej konferencji zorganizowanej przez Komisję Medyczną Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego (MKOl) już w 2001 roku.
Konferencja ta, zatytułowana Terapia genowa i jej przyszły wpływ na sport, zakończyła się pilnym zaleceniem intensywnego zajęcia się tą kwestią, a w szczególności metodami możliwego wykrywania dopingu genowego. W tym samym roku pojawiły się niezweryfikowane doniesienia byłego mistrza łyżwiarstwa szybkiego i lekarza Johanna Olava Kossa, który stwierdził, że manipulacja genami ma już miejsce w sporcie.
W 2003 roku doping genowy po raz pierwszy znalazł się na liście dopingowej Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego (MKOl), a rok później na liście dopingowej Światowej Agencji Antydopingowej (WADA). Już w 2004 roku, przed letnimi igrzyskami olimpijskimi w Atenach, z goryczą zauważono, że będzie to prawdopodobnie ostatnia olimpiada bez genetycznie zmanipulowanych sportowców i szacowano, że w ciągu kolejnych lat doping genowy stanie się rzeczywistością.
Na szczęście obawy te nie sprawdziły się – do tej pory żaden sportowiec nie został skazany za doping genowy (mimo że obecna nauka dysponuje środkami umożliwiającymi wykrycie dopingu genowego). Jak stwierdza prof. Simon z Uniwersytetu w Mainz w swoim artykule z 2017 roku analizującym aktualny stan naszej wiedzy w tej dziedzinie, doping genowy może stać się zagrożeniem najwcześniej za 20 lat. Ten znacznie bardziej sceptyczny pogląd opiera się w szczególności na fakcie, że choć w ciągu ostatnich 28 lat przeprowadzono prawie 2500 badań klinicznych z zastosowaniem terapii genowej, tylko dwa podejścia znalazły zastosowanie kliniczne. Terapia genowa jest bowiem nadal obarczona znacznym ryzykiem i niepewnością.
Z pewnością interesujące jest wspomnieć o innych drogach, którymi podążają badania nad terapią genową. Oprócz klasycznej terapii genowej (przeniesienie genu do komórki za pomocą wektora), stosuje się również terapie takie jak:
- komórki macierzyste,
- terapeutyczne oligonukleotydy (oparte na zasadzie interferencji RNA), lub
- edycja genów (przy użyciu CRISPR/Cas9 lub innych nowych technologii).
Szczególne zastosowania dopingu genowego
- Poprawa transferu tlenu (np. poprzez użycie genów dla erytropoetyny lub jej receptora)
- Leczenie ran (w szczególności przy pomocy transferu komórek macierzystych)
- Zwiększenie masy mięśniowej (np. poprzez wykorzystanie genów dla miostatyny, follistatyny lub insulinopodobnego czynnika wzrostu-1; IGF-1
- Poprawa przepływu krwi w tkankach (np. poprzez gen dla czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego; VEGF)
- Tłumienie bólu, pobudzanie ciała (np. poprzez geny dla endorfin lub enkefalin)
Czy doping genowy da się wykryć?
Jest to jednak zbyt drastyczna interwencja, która pozostawia trwały ślad w DNA manipulowanych komórek. Prawdą jest, że zmiana ta może nie być łatwo wykrywalna dla genetyków, gdyż może doskonale naśladować zmianę wywołaną przez spontaniczną mutację. Technologie CRISPR/Cas9 oferują jednak bardziej eleganckie metody, które nie wymagają zmian w DNA.
Dzięki CRISPR/Cas9 ekspresja precyzyjnie wybranych genów może zostać zmieniona, tzn. ich aktywność może zostać zahamowana lub, odwrotnie, geny mogą zostać „zagazowane”. Rezultaty takiego dopingu wyglądają wtedy bardzo naturalnie. W końcu wzrost wydajności w wyniku treningu jest także konsekwencją zmian w ekspresji genów, kiedy to jedne geny zwalniają, a inne zaczynają działać.
Technologia CRISPR/Cas9 zaczyna być testowana w zabiegach terapeutycznych, takich jak leczenie dziedzicznej choroby anemii. Jednak poprzeczka jest tam bardzo wysoko. Efekt zabiegu musi być trwały lub przynajmniej długotrwały, jak najbardziej wyrazisty i w 100% bezpieczny. Nic z tego nie dotyczy dopingu genowego. Sportowiec potrzebuje tylko chwilowego efektu, aby optymalnie wypaść w kluczowych wyścigach.
Nie potrzebuje nawet efektu dramatycznego. To by się rzucało w oczy i niepotrzebnie zwracało na siebie uwagę. O zwycięstwach i rekordach często decydują centymetry lub ułamki sekund. Sportowiec będzie więc korzystał z każdej, nawet najmniejszej przewagi nad rywalami. Dopingujący sportowcy nie martwią się już o bezpieczeństwo. Są gotowi położyć na szali swoje zdrowie dla sukcesu, sławy, pieniędzy.
Ośmiogodzinna próba
Zespół biochemików prowadzony przez Mario Thevisa z Deutsche Sporthochschule w Kolonii postanowił opracować test wykrywający doping genowy z wykorzystaniem technologii CRISPR/Cas9. Wyniki ich badań zostały opublikowane w wiodącym czasopiśmie naukowym Analytical Chemistry.
CRISPR/Cas9 ma dwa podstawowe komponenty. Jednym z nich jest krótkołańcuchowy kwas rybonukleinowy. Dzięki temu uzyskuje się ukierunkowanie informacji dziedzicznej na precyzyjnie wybrane miejsce. Łańcuchy RNA zmieniają się więc w zależności od miejsca, do którego są skierowane. Co więcej, nie są one szczególnie stabilne.
Ich wykrycie byłoby dość skomplikowane. Dlatego Thevis i jego koledzy skupili się na wykrywaniu drugiego składnika, białka Cas9. Jest to uniwersalne narzędzie dla wielu różnych interwencji.
Naukowcy dodali do ludzkiego osocza śladowe ilości białka Cas9, a następnie poddali je analizie. Białko Cas9 zostało wykryte w sposób pewny. Następnie wstrzyknęli CRISPR/Cas9 myszom laboratoryjnym i próbowali wykryć białko Cas9 w ich krwi. Stwierdzili, że poziom białka osiągnął szczyt we krwi około dwóch godzin po wstrzyknięciu i był nadal wykrywalny po ośmiu godzinach.
Autorzy badania przyznają, że czeka ich jeszcze wiele pracy, zanim będzie można skazać sportowych grzeszników za doping genowy z wykorzystaniem technologii CRISPR/Cas9. Mówią jednak, że pierwszy krok został już zrobiony. Doping wykrywalny w ciągu ośmiu godzin od podania nadal będzie stanowił bardzo akceptowalne ryzyko i silną pokusę dla niektórych sportowców. Tymczasem wszyscy, którzy po nią sięgają, mogą śmiać się w twarz komisarzom dopingowym.
W niektórych sportach doping monitorowany jest za pomocą tzw. paszportu biologicznego, czyli bazy danych wyników wielokrotnych pomiarów wybranych parametrów fizjologicznych. Jeśli te parametry fizjologiczne ulegają znacznym wahaniom, należy to zbadać, gdyż mogą to być konsekwencje dopingu.
Umiejętnie wdrożony systematyczny doping genowy może nie przejawiać się w nich w sposób, który wzbudziłby podejrzenia. Przecież wielu sportowców również umiejętnie oszukiwało stosując doping klasyczny, np. transfuzje krwi, a z ich paszportu biologicznego komisarze dopingowi nic nie wywnioskowali.
Literatura:
1) Neuberger EWI, Simon P. Doping genowy i komórkowy: nowa granica – poza mitem i rzeczywistością. Med Sport Sci 2017**
2) Neuberger EWI et al. Wykrywanie dopingu genem EPO we krwi. Analiza testów narkotykowych 2012.