Nehezebben észlelhető, mint az EPO, a géndopping kevésbé jelentett front a tiszta kerékpározásért folytatott küzdelemben
A dopping és doppingellenesség története olyasmi, mint Wile E. Coyote, aki üldözi a Road Runnert: bármennyire is közel kerül Wile E. a Road Runnerhez, az utóbbi mindig egy lépéssel előtte jár. Ez még inkább igaz a dopping egy új, árnyékos szegletére, amely sci-fi forgatókönyvnek tűnhet, de valójában már legalább két évtizede létezik: a gén (vagy genetikai) dopping.
A géndopping gyors fejlődése ellenére azonban a géndopping új vizsgálati módszere fontos fordulópontot jelenthet a gének teljesítményfokozási célú felhasználása ellen.
Az ADOPE-ot (Advanced Detection of Performance Enhancement) szeptember elején mutatták be a Stirlingi Egyetemen, Skóciában, és egyike azon kevés ismert géndopping elleni tesztnek.
A módszert a hollandiai Delfti Műszaki Egyetem tudósainak egy csoportja fejlesztette ki, és több mint 300 másik csapat ellen fog versenyezni a 2018-as Géntechnológiai Gépek versenyén; a díjátadó ünnepséget Bostonban, MA, október 28-án tartják.
Először is: mi a géndopping?
A géndopping a génterápia „visszaélése” teljesítménynövelés céljából. A génterápia ezzel szemben egy olyan technika, amely gyógyszerek vagy műtétek helyett géneket használ a betegségek kezelésére vagy megelőzésére.
A terápia külső genetikai anyag bejuttatásából áll a páciens sejtjeibe. A genetikai anyagot – amely egy specifikus expressziót tartalmaz, amely aktiválja a betegség kezelésére használt fehérjéket – külső vektor (általában vírus) segítségével kerül a sejtekbe.
Vegyük például az EPO-t. Az eritropoetint – azt a fehérjét, amely serkenti a vörösvértestek képződését a csontvelőben, és ennek következtében növeli a hemoglobin szintjét a szervezetben és a szövetek oxigénellátását – általában a vesék választják ki.
Az EPO injekciók jelentik azt a hírhedt teljesítményfokozót, amellyel a kerékpárosok évek óta visszaéltek, különösen a 90-es években.
Ma, bár még mindig jelentenek EPO-pozitivitás eseteit, egyre nehezebb megúszni ezt a gyakorlatot, mivel a doppingellenőrzések manapság elég hatékonyan képesek kimutatni a külső EPO-t.
A géndopping- alternatíva azonban, amely az EPO-termelést azáltal, hogy új genetikai anyagot juttat a sportolóba, végül a sportoló saját fiziológiájának természetes termékének tűnhet, nem pedig tiltott anyagnak.
Bár a génterápiát még mindig csak olyan ritka betegségeknél alkalmazzák, amelyek nem gyógyíthatók (mint például súlyos kombinált immunhiány, vakság, rák és neurodegeneratív betegségek), a tudósok bevallották, hogy a sport világából érkező emberek megkeresték őket, és arra kérték őket, hogy ezeket a terápiákat sportteljesítményük fokozásának módjaként.
WADA és géndopping
A Nemzetközi Doppingellenes Ügynökség (WADA) 2002-ben szervezte meg az első workshopot a géndoppingról és annak veszélyeiről, míg a gyakorlatot egy évvel később a WADA illegális anyagok és módszerek listájára is felvették.
A WADA azóta erőforrásainak egy részét a géndopping kimutatásának lehetővé tételére fordítja (beleértve a géndopping szakértői csoportok és testületek létrehozását), és 2016-ban rutinvizsgálatot hajtottak végre az EPO géndopping vizsgálatára. a WADA által akkreditált ausztráliai laboratóriumban, az Australian Sports Drug Testing Laboratoryban.
A géndopping vizsgálati módszerei azonban fáradságosak lehetnek, és egy adott DNS-szekvencia széles körű ismeretét igénylik a tényleges tesztelési gyakorlathoz.
Az ADOPE által javasolt módszer ezzel szemben a célzott szekvenálásra összpontosít, és potenciálisan hatékonyabb és célzottabb módon egyesíti a többi módszer előnyös elveit.
Az ADOPE tesztelési módszertana
Az ADOPE vizsgálati módszertant szarvasmarhavéren végzett teszteken keresztül fejlesztették ki, és két fázisból áll: az első egy előszűrési fázis, amely egy potenciális génadalékolt vért céloz meg, míg a második a specifikus genetikai szekvenciákat célozza meg. ellenőrizze, hogy a DNS valóban génadalékolt-e vagy sem.
„Az előszűrésben – magyarázza Jard Mattens, az ADOPE-t kifejlesztő TU Delft csapatának humán gyakorlatokért felelős menedzsere – továbbfejlesztjük az úgynevezett dextrin kupakkal ellátott arany nanorészecskék használatát a géndopping kimutatására.
'Az elv azon a tényen alapul, hogy az arany nanorészecskék fokozatos, számszerűsíthető színváltozást indukálnak a mintában, ha az tartalmazza a „dopping” DNS-t.'
A „génadalékolt DNS” kidolgozása és tesztelése érdekében – de anélkül, hogy ténylegesen sportolókat vagy állatokat kellett volna génekkel kezelni – a TU Delft csapata több egymást kiegészítő DNS-szekvenciával mesterségesen „tüskésítette” a szarvasmarha vérét.
Tesztjeik célja az volt, hogy megcélozzák és megtalálják azokat a „génadalékolt” szekvenciákat, amelyeket hozzáadtak a vérhez.
'A szarvasmarhavért az emberi vér jó helyettesítőjeként használjuk, mivel az elv ugyanúgy működik - magyarázza Mattens.
'Tesztünkhöz több DNS-típust adunk ehhez a szarvasmarhavérhez különböző koncentrációkban, hogy utánozzuk a koncentráció időbeli alakulását, annak megfelelően, amit korábban emberekre modelleztünk.
'Attól kezdve a kimutatási módszerünk ugyanaz lesz, és a szarvasmarhavérhez hozzáadott DNS-t a mi módszerünkkel kell kimutatni.'
Miután a potenciális génadalékolt vért a színe megváltozása miatt azonosították, a teszt második fázisa következik, amely a vérhez hozzáadott specifikus szekvenciákat célozza meg.
'A kezdeti szűrés ellenőrzésére – folytatja Mattens –, technikailag egyedülálló és innovatív CRISPR-Cas – Transposase fúziós fehérjét használunk.
'Ez egy nanogépnek tekinthető, amely képes specifikusan kimutatni a géndopping DNS-ben jelen lévő specifikus különbségeket.'
A CRISPR vagy CRISPR-Cas9 (vagy génszerkesztés) egy eltérő és fejlettebb technika, amely lehetővé teszi a genetikusok számára, hogy két molekulát – egy Cas9 nevű enzimet és egy RNS darabot – használnak fel a változás előidézésére (mutáció) a DNS-be.
Ezt a technikát a WADA is betiltotta 2018 elejétől, mint fejlettebb géndopping technikát, de az ADOPE esetében a CRISPR-CAS technikát használják a módosított DNS megtalálására, ahelyett, hogy módosítanák.
Az ADOPE sajátossága
Az ADOPE által kifejlesztett vizsgálati modellt kifejezetten annak a génnek a kimutatására fejlesztették ki, amely lehetővé teszi az EPO-termelést az emberi szervezetben, de mivel a módszertan rendkívül sokoldalú, a TU Delft kutatói szerint ez lehetséges. 'kibővítve bármilyen géndopping kimutatására.'
Attól a ciklustól függően, amely alatt az EPO hatékony a szervezetben, a legvalószínűbb időpont, amikor a sportolók ezt a specifikus gént használva doppingolnának, jóval a verseny előtt lenne – de ugyanakkor más gének is, amelyek különböző fehérjéket céloznak meg, és fiziológiás. a fejlesztések sokkal gyorsabb hatást érhetnek el.
Ezért az ADOPE célja a rendszeres doppingellenőrzés bevezetése a teljes edzési és versenynaptárban.
Azonban, mivel a tesztek által megcélzott úgynevezett „sejtmentes DNS” várhatóan nagyon alacsony vizeletben található (bár itt is jelen van), az ADOPE egyelőre csak vérmintákon és annak kimutatásán működik. az ablak továbbra is korlátozott.
'Ni és munkatársai által 2011-ben végzett, főemlősökön végzett kísérleti teszt alapján – mondja Mattens –, arra számítunk, hogy az észlelési idő csak néhány hét.
'A módszer további fejlesztése azt eredményezheti, hogy ugyanez a módszer a jövőben a vizelet esetében is alkalmazható lesz.'
Az ADOPE és más megközelítések közötti különbség
'A legtöbb [a többi géndopping-teszt] megközelítés PCR-alapú reakciókon alapul [Polimeráz láncreakció: olyan technika, amely egy adott DNS-régió in vitro másolatait készíti], amelyeknek számos hátránnyal járnak" - tette hozzá Mattens.
'Ezek a reakciók viszonylag munkaigényesek, és alapos előzetes ismereteket igényelnek a DNS-szekvenciáról. Ezen túlmenően ezeknek a doppingellenőrzési technológiáknak a használatával jelentősen megnő az észlelés elkerülésének valószínűsége.'
Alternatív megoldásként néhány más tesztelési gyakorlat a teljes genomszekvenciára összpontosít; vagyis a sejtben vagy szervezetben jelen lévő teljes genetikai anyag.
De ennek a megközelítésnek az a hátránya, hogy a teljes genomszekvenciát figyelembe kell venni, ami időigényes, nem hatékony, és a sportolók magánéletének megsértésének is tekinthető.
„Megközelítésünk – mondja Mattens – a célzott szekvenálásra összpontosít, amely a két megközelítés előnyös elveit egymást kiegészítő módon ötvözi.
'A PCR specificitási elvét használja, azonban csak egy célhelyre van szükség a transzgénen (de több hely szükséges a kereséshez), így lényegesen alacsonyabb a detektálás elkerülésének valószínűsége.
Az '[ADOPE] a teljes genom szekvenálásának szekvenálási elvét használja, azonban hatékonyabban és célzottabban, drámai módon csökkentve az adatok mennyiségét.
'Ennek eredményeként úgy gondoljuk, hogy a célzott szekvenálás sokkal jobb megközelítés és a géndopping-felderítés jövője.'
