Gēnu dopings veido nākotnes sportistus
Otrdiena, 17 novembris 2009 21:05

Iespējams, drīzumā uzvaras laurus plūks ģenētiski modificēti atlēti, jo gēnu dopings ļauj uzlabot sportistu sniegumu. Tomēr neviens nezina, kādas tam var būt sekas. Ambiciozie censoņi pakļauj sevi lielam riskam.

Berlīnē 2000. gadā piedzima zēns ar piebriedušiem muskuļiem, kas bija gandrīz divtik lieli kā citiem jaundzimušajiem. Zēns bija neparasti stiprs, un jau četru gadu vecumā viņš izstieptās rokās spēja noturēt divas trīs kilogramu svaru bumbas.

Šim zēnam un vēl vairākiem cilvēkiem jau gēnos ir iekodētas unikālas fiziskās spējas. Zēna fenomenālais spēks skaidrojams ar gēna MSTN mutāciju. Minētais gēns kodē proteīnu miostatīnu, kas parasti regulē muskuļu masu, bremzējot to augšanu, tiklīdz tie ir pietiekami lieli. Vācu zēnam miostatīns tikpat kā neveidojas, tāpēc viņa muskuļi turpina nepārtraukti augt.
Šādu īpatnību tīkotu iegūt daudzi svarcēlāji. Trenēties, trenēties un vēlreiz trenēties – ar to mūsdienās ir par maz, lai plūktu laurus profesionālajā sportā. Optimālais sniegums ir atkarīgs no atlēta ģenētiskā mantojuma, jo gēni nosprauž dabiskas robežas organisma spējai sasniegt maksimālu rezultātu. Tāpēc, izrādās, vislabākie sportisti bieži vien ir apveltīti ar īpašiem gēnu variantiem, kas sniedz tiem milzīgu priekšrocību, sacenšoties tieši savā disciplīnā.
Gēnu terapija rāda ceļu
Ja daba nav apveltījusi ar gana labiem gēniem, sportistiem tagad pavērusies iespēja tos mainīt, liekot lietā gēnu dopingu. Šis dopinga veids būtiski atšķiras no parastā dopinga, jo nozīmē, ka atlēti ļauj ģenētiski modificēt savu organismu.
Darbības mehānisms ir sen izmēģināts – tā ir gēnu terapija, kuru ārsti gandrīz divus gadu desmitus izmanto iedzimtu slimību ārstēšanā. Tāpat pētniekiem ir zināmi vairāki gēni, kurus varētu izmantot dopingam, jo tie eksperimentos ar dzīvniekiem ir pierādījuši spēju palielināt muskuļu masu, uzlabot skābekļa uzņemšanu vai enerģijas apgādi. Šie dažādie gēni ietekmē organisma īpatnības, kas nepieciešamas konkrētam sporta veidam. Kaut gan vēl nav pierādīts, ka sportisti būtu lietojuši gēnu dopingu, Starptautiskā olimpiskā komiteja ir gatava veikt attiecīgas pārbaudes jau Londonas olimpiskajās spēlēs 2012. gadā. Ir skaidrs, ka daļa sportistu gribēs izmantot gēnu dopingu, lai gan tādējādi viņi riskētu ar savu veselību.
Gadījumā, ja gēnu dopings rada nevēlamas vai pat bīstamas blakusparādības, ir ļoti sarežģīti, varbūt pat neiespējami, panākto padarīt par nebijušu. Tad vairs nevar kā parastā dopinga gadījumā pārtraukt dzert tabletes vai izdarīt injekcijas un nogaidīt, kad dopinga izraisītais efekts aprims. Tiklīdz gēni ir ievadīti šūnas hromosomās, tie tur paliek un ir aktīvi, kamēr vien šūna ir dzīva.
Tas nozīmē, ka dopinga efekts saglabājas daudzus mēnešus un gadījumos, kad gēns ir iekļuvis cilmes šūnā, tas pat var turpināt darboties organismā visu atlikušo mūžu. Citiem vārdiem sakot, dopingu nav iespējams dozēt un pielāgot sportista treniņu un sacensību programmai.
Zinātnieki rada superpeles
Gēnu dopingā tiek izmantots tas pats princips kā gēnu terapijā, kad ārsti cenšas novērst defektīva gēna izraisītas slimības, piemēram, cistiskās fibrozes, sekas. Šādā gadījumā pacienta slimajās šūnās tiek ievietots funkcionējošs gēna variants. Liekot lietā gēnu dopingu, jaunais gēns nevis izārstē slimnieku, bet gan veselu sportistu padara ātrāku, izturīgāku vai stiprāku. Pati ģenētiskā modifikācija parasti izpaužas kā nepieciešamā gēna varianta ievietošana nekaitīgā vīrusā, kam daba dāvājusi spēju iekopēt savus gēnus cilvēka hromosomās. Tālāk tiek ierosināta cilvēka inficēšanās ar modificēto vīrusu, kas nevis izraisa slimību, bet gan atveseļo šūnas vai panāk, ka tās ražo dopinga līdzekli.
Pētniekiem nav noslēpums, kā ar gēnu terapiju parastas peles var padarīt par “superpelēm”. 2007. gadā Sidžins Lī no Džona Hopkinsa universitātes Baltimorā (ASV) ģenētiski modificēja peles gan ar gēnu MSTN (vēlāk tām vairs neizstrādājās miostatīns), gan ar gēnu F66, kas kodē proteīnu folistatīnu, kura iedarbība ir pretēja miostatīnam. Šīs kombinācijas ietekmē pelēm četrkāršojās muskuļu masa.
Savukārt 2004. gadā zinātnieks Ronalds Evanss no Soka institūta Lahoijā, Kalifornijā, radīja maratona peles, kas spēja noskriet divreiz garāku distanci nekā parastās peles. Izturīgajām pelēm bija ievadīts gēna PPAR-delta variants, kas regulē attiecību starp muskuļu ātrajām un lēnajām šķiedrām.
Šķiedru proporcija ir ģenētiski noteikta kopš dzimšanas. Tā izšķir, kurš sporta veids cilvēkam padosies vislabāk, un trenējoties to var mainīt pavisam nedaudz. Muskuļu ātrās šķiedras ļauj panākt teju vai eksplozīvu muskuļu aktivitāti, toties tās arī ļoti ātri nogurst, turpretī lēnās šķiedras nodrošina lielu izturību, bet spēka ziņā vērtējamas kā pieticīgas.
Līdz ar jaunā gēna PPAR-delta varianta ievadīšanu ģenētiski modificētajām pelēm divkāršojās muskuļu lēno šķiedru īpatsvars, padarot peles tik izturīgas, ka tās spēja pa kustīgu lenti noskriet divreiz garāku distanci, iekams saļima aiz pārguruma. Cik zināms, pagaidām nav veikti līdzīgi eksperimenti ar cilvēkiem, tomēr dopings ar gēnu PPAR-delta sniedz iespēju padarīt maratona skrējējus un riteņbraucējus izturīgākus. Pētījumi rāda, ka arī sprinteri drīz varēs izmantot gēnu dopingu, lai gūtu labākus rezultātus. Muskuļu ātrās šķiedras satur proteīnu, kuru kodē gēns ACTN3, bet 20–50 procentiem iedzīvotāju tas sastopams mutējušā variantā. Mutācija padara ātrās šķiedras mazāk efektīvas un rada sliktākus priekšnosacījumus, lai gūtu panākumus sprintā un citos sporta veidos, kur īsā laikā jāiegulda milzīgs muskuļu spēks.
Minētā mutācija ļoti reti sastopama afrikāņu izcelsmes cilvēkiem, un, visticamāk, tāpēc pēdējās četrās olimpiskajās spēlēs visi 100 metru skrējiena finālisti bija etniski afrikāņi. Taču drīz viņiem varbūt parādīsies sāncenši, kas būs lietojuši gēna ACTN3 dopingu.
Kāds cits gēns – FBN1 – ir iesaistīts saistaudu veidošanās procesā. Aptuveni miljonam cilvēku ir šā gēna mutācija, tāpēc viņiem attīstās Marfāna sindroms, kas padara viņus garus un slaidus, ar garām rokām, kājām un pirkstiem. Šī mutācija var nodrošināt priekšrocības basketbolistiem un volejbolistiem. Tomēr iespējamais gēna FBN1 izmantojums dopingam nozīmē arī ļoti lielu risku, jo šī slimība var izraisīt sirds, acu un ekstremitāšu darbības traucējumus.
EPO dopings ir bīstams dzīvībai
Gēnu dopinga lietošana nav pierādīta, bet 2006. gadā vācu sprinta treneris Tomass Springšteins tika turēts aizdomās par mēģinājumu likt lietā gēnu dopinga līdzekli repoksigēnu. Šā produkta pamatā ir vīruss, kurā ievietots gēns, kas liek organismam izdalīt papildu EPO (hormonu eritropoetīnu). Vīrusu injicē tieši muskulī, un tas ievada gēnu muskuļu šūnās, kuras sāk ražot EPO, tādējādi veicinot sarkano asinsķermenīšu veidošanos.

Repoksigēns ir izstrādāts ārstniecības līdzeklis ar mazasinību sirgstošiem slimniekiem, bet pagaidām tas lielākoties izmēģināts pelēm un zinātniekiem ir maz informācijas par tā iedarbību uz cilvēkiem. Trenerim Springšteinam piesprieda 16 mēnešu nosacītu cietumsodu par to, ka viņš devis dopinga līdzekļus mazgadīgiem vieglatlētiem. Tomēr vienu no apsūdzības punktiem – repoksigēna lietošanu – nevarēja pierādīt.
Savukārt Šveices zinātnieku Maksa Gasmana un Valentīna Djonova veiktie eksperimenti vedina domāt, ka dopings ar gēnu EPO var būt ļoti riskants. Zinātnieki ģenētiski modificēja peles ar cilvēka EPO gēnu, tāpēc gēns tās ietekmēja jau kopš dzimšanas. Ģenētiskā modifikācija bija tik efektīva, ka pelēm divkāršojās sarkano asinsķermenīšu skaits, bet sekas bija dramatiskas. Biezās asinis radīja slodzi sirdij un bojāja aknas un nieres, kas centās atbrīvoties no dzelzs un citām noārdīto sarkano asinsķermenīšu atkritumvielām. Mikroskopiski trombi izraisīja nervu bojājumus un paralīzi.
Gēnu dopings saīsināja peļu mūža ilgumu vidēji par 50 procentiem, un pat šajā īsajā laikā tām nebija nekāda labuma no uzlabotās spējas pievadīt skābekli un nogādāt to organisma muskuļos. Sirdij bija jāpatērē tik daudz spēka, pārsūknējot biezās asinis, ka peldēšanas testā ģenētiski modificētās peles nogura ātrāk par savām sugasmāsām, kuras nebija lietojušas dopingu.
Vīruss var iekļūt cilmes šūnās
Nav nekādu liecību, ka cita veida gēnu dopings radītu veselības problēmas – vismaz ne īsā laika posmā. Gandrīz visos gēnu dopinga lietošanas gadījumos vīruss iekļūst tikai nelielā organisma daļā, piemēram, muskulī, kurā tas injicēts, un inficē vienīgi jau pilnībā attīstījušās šūnas, kas vairs nedalās. Tāpēc gēna vēlamā darbība tiek zaudēta, kad šūna vidēji pēc pāris mēnešiem iet bojā. Tas paver sportistam iespēju pārtraukt dopinga lietošanu.
Tomēr pastāv arī risks, ka vīruss inficē cilmes šūnu, kas daloties ik reizi nodod dopinga gēna variantu visām savām meitšūnām. Tad dopings kļūst pastāvīgs un neatgriezenisks, un tam var izrādīties liktenīgas sekas turpmākajā cilvēka dzīvē. Jauniem, labi trenētiem sportistiem ir tik stipri kauli, ka tie spēj izturēt divkāršas muskuļu masas spēku, taču vecumdienās, parādoties osteoporozei, palielinās risks, ka spēcīgo muskuļu saraušanās gluži vienkārši liks trauslajiem kauliem sabirzt.
Līdzīgi jaunai sirdij var pietikt spēka, lai sūknētu pa dzīslām biezās, ar EPO dopingu ietekmētās asinis, bet vecumā, kad notiek vispārēja organisma novājināšanās, sirds var neizturēt šādu slodzi.
Bez iespējamajām nelabvēlīgajām sekām arī pati gēnu terapijas vai gēnu dopinga veikšana saistīta ar ievērojamu risku. Kopš 1990. gada zinātnieki ir veikuši pāri par 500 gēnu terapijas eksperimentu vairāk nekā 8000 pacientu, tomēr to vidū bijuši tikai daži veiksmes piemēri, un zināmi vairāki gadījumi ar šausminošām sekām.
Ir vairāki riski – slimniekam var rasties nopietna imunoloģiska reakcija pret injekcijā izmantoto vīrusu, kā arī gēns var šūnā nejauši tikt ievietots kāda cita gēna vietā, tādējādi pārtraucot tā darbību. Bieži sastopama blakusparādība ir saslimšana ar vēzi, jo sevišķi leikēmiju. Vairāki slimnieki ir miruši tieši tāpēc, ka eksperimentāli ārstēti ar gēnu terapiju.·Lai, kā arī būtu, gēnu terapija slēpj sevī tik milzīgu potenciālu, ka, visticamāk, zinātnieki beigu beigās atrisinās visas problēmas un padarīs cilvēka ģenētisko modifikāciju par ikdienišķu ārstniecības metodi. Diemžēl tādā gadījumā ļoti ticams būs arī tas, ka nākotnes olimpiskajās spēlēs un pasaules čempionātos ar zelta medaļām leposies ģenētiski modificēti sportisti.

autors:www.tvnet.lv