bài viết lấy từ luận án của Tiến sĩ Boscariol Lorenzo
Những tiến bộ gần đây trong liệu pháp gen đã mở ra những quan điểm mới và thú vị cho việc điều trị các bệnh khác nhau; kể từ khi các thử nghiệm đầu tiên của liệu pháp gen được tiến hành với các protein liên quan chặt chẽ với doping (ví dụ, erythropoietin và hormone tăng trưởng), mối liên hệ giữa điều này và thể thao là rõ ràng.
Về lý thuyết, tất cả các mức protein có trong cơ thể chúng ta có thể được điều chỉnh thông qua liệu pháp gen.
Hội nghị doping di truyền WADA được tổ chức vào tháng 3 năm 2002 bởi WADA [Pound R, WADA 2002] và "Hội nghị châu Âu về hài hòa hóa và phát triển tương lai của chính sách chống doping" đã diễn ra tại Arnhem, Hà Lan, trong cùng năm đó, đã trao khả năng cho các nhà khoa học, bác sĩ, bác sĩ, chính phủ, tổ chức chống doping và ngành dược phẩm, trao đổi bất kỳ loại thông tin nào về kết quả nghiên cứu và phương pháp phát hiện kỹ thuật pha tạp mới này .
Bắt đầu từ ngày 1 tháng 1 năm 2003, Ủy ban Olympic Quốc tế (IOC) đã đưa doping di truyền vào danh sách các nhóm chất và phương pháp bị cấm [WADA, 2007]. Từ năm 2004, WADA đã chịu trách nhiệm xuất bản danh sách doping quốc tế, được cập nhật hàng năm. Phương pháp pha tạp di truyền có trong danh sách này được định nghĩa là việc sử dụng tế bào, gen, yếu tố di truyền hoặc điều chế biểu hiện di truyền, với mục đích cải thiện thành tích thể thao.
Bài viết này nhằm:
- làm rõ liệu trong lĩnh vực thể thao có thực sự có thể sử dụng kiến thức ngày càng tăng từ liệu pháp gen, một nhánh mới và đầy triển vọng của y học cổ truyền;
- để xác định những cách có thể trong đó liệu pháp gen có thể được sử dụng để tăng hiệu suất.
Trong quá khứ, ngay cả những loại thuốc vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm đã tìm thấy không gian trong thế giới thể thao; vì lý do này, cả Cơ quan chống doping thế giới (WADA) và Ủy ban Olympic quốc tế (CIO) đã bày tỏ mối quan ngại của họ.
"Các vận động viên không phải ai cũng sinh ra giống nhau" : đây là câu nói của Sir Roger Bannister, người đàn ông đầu tiên đã đi được quãng đường trong vòng chưa đầy 4 phút. Những người có nguồn gốc dân tộc khác nhau có thể đi trước những người khác, chỉ cần nghĩ đến những vận động viên Tây Phi thống trị các cuộc đua cự ly ngắn, hoặc các vận động viên từ Đông Phi đã giành chiến thắng trong cuộc đua marathon; mặt khác, người da trắng chiếm ưu thế trong các cuộc thi bơi lội.
Trong thời đại di truyền học và genomics này, sẽ có thể xác định các gen xác định khuynh hướng di truyền của một người cho một môn thể thao cụ thể [Rankinen T tại al., 2004]. Nghiên cứu về gen khi còn nhỏ có thể là cách tốt nhất để phát triển một vận động viên tuyệt vời bắt đầu từ một đứa trẻ và tạo ra một chương trình đào tạo cá nhân cụ thể. Nghiên cứu này áp dụng cho các vận động viên cũng có thể được sử dụng để xác định các phương pháp đào tạo cụ thể với mục đích tăng khuynh hướng di truyền cho loại hình đào tạo đó [Rankinen T tại al., 2004].
Nhưng nghiên cứu về gen sẽ dẫn đến các vận động viên tốt hơn? Marion Jones và Tim Montgomery đều là những nhà vô địch tốc độ 100 mét, vào mùa hè năm 2003 họ đã có một đứa con. Steffi Graf và Andre Agassi (cả hai số một trong thế giới quần vợt) cũng có con. Những đứa trẻ này rất có thể sẽ được ưa chuộng hơn những người khác, nhưng cũng có những yếu tố khác, chẳng hạn như yếu tố môi trường và tâm lý, sẽ quyết định liệu chúng có trở thành nhà vô địch hay không.
Liệu pháp gen có thể được định nghĩa là việc chuyển vật liệu gen vào tế bào người để điều trị hoặc phòng ngừa bệnh hoặc rối loạn chức năng. Vật liệu này được đại diện bởi DNA, RNA hoặc các tế bào biến đổi gen. Nguyên tắc trị liệu gen dựa trên sự giới thiệu bên trong tế bào của một gen trị liệu để bù đắp cho gen vắng mặt hoặc thay thế gen bất thường. Nói chung, DNA được sử dụng, mã hóa protein điều trị và được kích hoạt khi nó đến nhân.
"Hầu hết các vận động viên dùng ma túy" [De Francesco L, 2004]. Một cuộc khảo sát của Trung tâm nghiên cứu dược phẩm đã kết luận rằng ít hơn 1% dân số Hà Lan đã dùng ít nhất một lần các sản phẩm doping, với tổng số khoảng 100.000 người. 40% những người này đã sử dụng doping trong nhiều năm và hầu hết trong số họ tập luyện sức mạnh, hoặc xây dựng cơ thể. Việc sử dụng các chất pha tạp trong các môn thể thao ưu tú dường như lớn hơn 1% đối với dân số nói chung, nhưng con số chính xác không được biết đến. Tỷ lệ vận động viên ưu tú dương tính với kiểm soát doping đã dao động trong khoảng từ 1, 3% đến 2, 0% trong những năm gần đây [DoCoNed, 2002].
Định nghĩa về pha tạp di truyền được xây dựng bởi WADA để lại câu hỏi: chính xác thì không có nghĩa là gì? Những bệnh nhân bị rối loạn chức năng cơ được điều trị bằng liệu pháp gen có thể được nhận vào các chủng tộc không? Việc xem xét tương tự áp dụng cho các bệnh nhân ung thư đã được điều trị bằng hóa trị liệu và hiện đang nhận được mã hóa gen EPO erythropoietin để tăng tốc độ phục hồi chức năng của tủy xương.
Nghiên cứu liệu pháp gen hiện tại cũng được thực hiện để tăng tốc quá trình chữa lành vết thương, hoặc giảm đau cơ sau khi tập thể dục; những thực hành như vậy có thể không được coi là "trị liệu" và các đặc tính tăng cường hiệu suất của chúng có thể bị nghi ngờ.
Từ quan điểm lâm sàng, sẽ phù hợp hơn khi xác định rõ hơn định nghĩa về pha tạp di truyền, đặc biệt là trong trường hợp sử dụng không đúng cách các công nghệ chuyển gen.
WADA (phần M3 của Bộ luật chống doping thế giới (phiên bản ngày 1 tháng 1 năm 2007) đã biện minh cho việc cấm pha tạp di truyền thông qua các điểm sau: a) bằng chứng khoa học, tác dụng hoặc kinh nghiệm dược lý, rằng các chất hoặc phương pháp có trong danh sách có khả năng tăng hiệu suất thể thao; b) việc sử dụng chất hoặc phương pháp gây ra rủi ro, đúng hoặc được cho là đối với sức khỏe của vận động viên. c) việc sử dụng doping vi phạm tinh thần thể thao. Tinh thần này được mô tả trong phần giới thiệu Bộ quy tắc với tham chiếu đến một loạt các giá trị như đạo đức, chơi công bằng, trung thực, sức khỏe, giải trí, vui vẻ và tôn trọng các quy tắc.
Trái ngược với các liệu pháp trên các tế bào soma, sự thay đổi của các dòng mầm là vĩnh viễn và cũng được truyền sang con cái. Trong trường hợp này, ngoài những rủi ro có thể xảy ra đối với sức khỏe của vận động viên, còn có những rủi ro đối với bên thứ ba, chẳng hạn như hậu thế, cha mẹ hoặc đối tác.
Trong lĩnh vực dược động học, sự phát triển phụ thuộc vào nỗ lực kết hợp của khoa học và ngành dược phẩm, mục tiêu chính là phát triển thuốc "chế tạo" cho mỗi chúng ta. Như đã biết, nhiều loại thuốc có tác dụng hoàn toàn khác nhau tùy thuộc vào người dùng chúng, điều này là do thực tế là sự phát triển của chúng là chung chung và không tính đến các đặc điểm di truyền riêng lẻ. Nếu dược động học lan sang thế giới thể thao, thì ý tưởng cạnh tranh giữa các vận động viên rõ ràng ngang bằng và những người đang chuẩn bị cho mình theo cách ít nhiều có thể so sánh có thể trở nên lỗi thời.
Dữ liệu lâm sàng thử nghiệm từ liệu pháp gen đã cho thấy kết quả rất đáng khích lệ ở những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch nặng kết hợp [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] và hemophilia B [Kay MA, et al. 2000]. Hơn nữa, liệu pháp tạo mạch thông qua các vec tơ biểu hiện yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu để điều trị các bệnh mạch vành đã cho kết quả tốt trong đau thắt ngực [Losordo DW và cộng sự, 2002].
Nếu việc chuyển gen mã hóa các yếu tố tăng trưởng mô được sử dụng [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003] thì việc điều trị các tổn thương khác nhau liên quan đến thể thao, chẳng hạn như đứt dây chằng hoặc rách cơ Về mặt lý thuyết có thể dẫn đến tái sinh tốt hơn. Những phương pháp này hiện đang được đánh giá trên các mô hình động vật, nhưng các thử nghiệm lâm sàng trên người chắc chắn sẽ được kích hoạt trong những năm tới.
Năm 1964, vận động viên trượt tuyết Bắc Phần Lan Eero Mäntyranta đã khiến những nỗ lực của đối thủ trở nên vô ích khi giành được hai huy chương vàng Olympic tại Thế vận hội ở Áo. Sau một vài năm, Mantyranta đã được chứng minh mang đột biến hiếm trong gen thụ thể Erythropoietin, bằng cách làm mất kiểm soát phản hồi thông thường về số lượng tế bào hồng cầu, dẫn đến bệnh đa hồng cầu với tỷ lệ tăng 25-50% trong khả năng vận chuyển oxy. Tăng lượng oxy đến các mô có nghĩa là tăng khả năng chống mệt mỏi. Mäntyranta đã có những gì mọi vận động viên muốn: EPO. Các vận động viên của tương lai có thể đưa vào cơ thể một gen có khả năng bắt chước hiệu ứng của đột biến gen xảy ra tự nhiên ở Mäntyranta và có lợi cho hiệu suất.
Yếu tố tăng trưởng giống như insulin (IGF-1) được tạo ra bởi cả gan và cơ và nồng độ của nó phụ thuộc vào hormone tăng trưởng của con người (hGH).
Việc đào tạo, gợi ý Sweeney, kích thích các tế bào tiền thân của cơ bắp, được gọi là 'vệ tinh', để dễ tiếp nhận hơn với IGF-I
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Áp dụng phương pháp điều trị này cho các vận động viên có nghĩa là tăng cường cơ bắp của người chơi tennis, bắp chân của người chạy hoặc bắp tay của võ sĩ. Liệu pháp này được cho là tương đối an toàn hơn EPO, vì hiệu quả chỉ tập trung vào cơ đích. Cách tiếp cận này có thể sẽ được áp dụng cho mọi người sớm nhất là trong vài năm tới.
Một yếu tố tăng trưởng giống như insulin 1 (IGF-1), yếu tố tăng trưởng cơ học (MGF), được kích hoạt bởi các kích thích cơ học, ví dụ: tập thể dục cơ bắp. Protein này ngoài việc kích thích tăng trưởng cơ bắp, có vai trò quan trọng trong việc sửa chữa các mô cơ bị tổn thương (ví dụ như xảy ra sau khi tập luyện hoặc thi đấu chuyên sâu).
MGF được sản xuất trong mô cơ và không lưu thông trong máu.
VEGF đại diện cho yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu và có thể được sử dụng để tạo điều kiện cho sự phát triển của các mạch máu mới. Liệu pháp VEGF đã được phát triển để tạo ra phương pháp ghép động mạch vành ở bệnh nhân mắc bệnh thiếu máu cơ tim, hoặc giúp người cao tuổi mắc bệnh động mạch ngoại biên. Các gen mã hóa cho VEGF có thể thúc đẩy sự phát triển của các mạch máu mới cho phép cung cấp oxy nhiều hơn cho các mô.
Cho đến nay, các thí nghiệm liệu pháp gen đã được thực hiện cho các bệnh như thiếu máu cơ tim [Barton-Davis ER và cộng sự, 1998; Losordo DW và cộng sự, 2002; Tio RA và cộng sự, 2005], hoặc suy động mạch ngoại biên
[Baumgartner I và cộng sự, 1998; Rajagopalan S và cộng sự, 2003]. Nếu các phương pháp điều trị này cũng được áp dụng cho các vận động viên, nó sẽ dẫn đến sự gia tăng hàm lượng oxy và chất dinh dưỡng cho các mô, nhưng trên hết là khả năng trì hoãn sự cạn kiệt của cơ bắp, cả tim và xương.
Vì VEGF đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu lâm sàng, nên sử dụng doping di truyền!
Sự khác biệt bình thường của khối cơ xương khớp có tầm quan trọng cơ bản đối với hoạt động chính xác của sinh vật; chức năng này được thực hiện nhờ hoạt động của myostatin, một loại protein chịu trách nhiệm cho sự phát triển và biệt hóa của cơ xương.
Nó hoạt động như một chất điều chỉnh tiêu cực, ức chế sự tăng sinh của các tế bào vệ tinh trong sợi cơ.
Từ quan điểm thực nghiệm, myostatin được sử dụng in vivo để ức chế sự phát triển cơ bắp trong các mô hình động vật có vú khác nhau.
Myostatin hoạt động cả với cơ chế autocrine và paracrine, cả về cơ xương và mức độ tim. Vai trò sinh lý của nó vẫn chưa được hiểu đầy đủ, mặc dù việc sử dụng các chất ức chế myostatin, như follistatin, gây ra sự gia tăng mạnh mẽ và lan rộng của khối cơ [Lee SJ, McPherron AC, 2001]. Các chất ức chế như vậy có thể cải thiện tình trạng tái tạo ở những bệnh nhân mắc các bệnh nghiêm trọng như loạn dưỡng cơ Duchenne [Bogdanovich S et al., 2002)].
Những siêu sao này đã có thể leo lên cầu thang với trọng lượng nặng được gắn vào đuôi. Trong cùng năm đó, ba nhóm nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng kiểu hình của bò thường được gọi là "cơ kép" là do đột biến gen mã hóa myostatin [Grobet et al., 1997; Kambadur và cộng sự, 1997; McPherron & Lee, 1997].
Gần đây, một đột biến đồng hợp tử - / - đột biến đã được phát hiện ở một đứa trẻ Đức phát triển khối cơ bắp phi thường. Đột biến được gọi là tác dụng ức chế biểu hiện myostatin ở người. Đứa trẻ phát triển cơ bắp tốt khi sinh, nhưng phát triển cũng làm tăng sự phát triển của khối cơ và khi được 4 tuổi đã có thể nâng được trọng lượng 3 kg; anh là con trai của một cựu vận động viên chuyên nghiệp và ông bà của anh được gọi là đàn ông và phụ nữ.
Các phân tích di truyền của người mẹ và đứa trẻ cho thấy đột biến gen myostatin dẫn đến thiếu sản xuất protein [Shuelke M et al., 2004].
Cả trong các thí nghiệm được thực hiện trên chuột bởi nhóm Se-Jin Lee và ở trẻ em, cơ bắp đã phát triển cả về mặt cắt ngang (phì đại) và số lượng myofibrils (tăng sản) [McPherron et al., 1997].
Đau là một trải nghiệm cảm giác và cảm giác khó chịu liên quan đến tổn thương mô thực tế hoặc tiềm năng và được mô tả dưới dạng thiệt hại như vậy [iasp]. Vì sự khó chịu của nó, cảm xúc đau đớn không thể bị bỏ qua và gây ra chủ thể cố gắng tránh các kích thích (có hại) chịu trách nhiệm về nó; khía cạnh này cấu hình chức năng bảo vệ của nỗi đau.
Trong thể thao, việc sử dụng các loại thuốc giảm đau mạnh có thể khiến các vận động viên tập luyện và thi đấu vượt quá ngưỡng đau thông thường.
Điều này có thể dẫn đến rủi ro đáng kể cho sức khỏe của vận động viên, vì chấn thương có thể trở nên tồi tệ hơn, biến thành chấn thương vĩnh viễn. Việc sử dụng các loại thuốc này cũng có thể khiến vận động viên phụ thuộc vào tâm lý-thể chất vào chúng.
Một thay thế cho các cơn đau bình tĩnh hợp pháp có thể là sử dụng các peptide giảm đau như endorphin hoặc enkephalin. Nghiên cứu động vật tiền lâm sàng đã chỉ ra rằng các gen mã hóa các peptide này có ảnh hưởng đến nhận thức về cơn đau do viêm [Lin CR et al., 2002; Smith O, 1999].
Tuy nhiên, liệu pháp gen để giảm đau vẫn còn xa so với ứng dụng lâm sàng của nó.
Phần thứ hai: nguy cơ doping di truyền »
Biên tập : Lorenzo Boscariol
