Ketakutannya adalah bahwa manipulasi gen juga dapat diterapkan untuk mencoba meningkatkan kinerja olahraga; Dalam hal ini, Badan Anti-Doping Dunia (WADA) telah mengambil langkah-langkah, termasuk doping genetik dalam daftar metode dan zat terlarang.
Secara teori, semua tingkat protein yang ada di dalam tubuh kita dapat dimodulasi melalui terapi gen.
Konferensi tentang doping genetik yang diadakan pada bulan Maret 2002 oleh WADA [Pound R, WADA 2002], dan "Kongres Buruh Eropa tentang Harmonisasi dan Perkembangan Masa Depan Kebijakan Anti-Doping" yang berlangsung di Arnhem, Belanda, di tempat yang sama tahun, memberikan kemungkinan kepada para ilmuwan, dokter, dokter, pemerintah, organisasi anti-doping dan industri farmasi, untuk bertukar informasi apa pun tentang hasil penelitian dan metode deteksi mengenai teknik doping baru ini. .
Sejak 1 Januari 2003, Komite Olimpiade Internasional (IOC) telah memasukkan doping genetik dalam daftar kelas dan metode zat terlarang [WADA, 2007]. Sejak tahun 2004, WADA telah mengambil tanggung jawab untuk menerbitkan daftar doping internasional, yang diperbarui setiap tahun. Metode doping genetik yang termasuk dalam daftar ini didefinisikan sebagai penggunaan non-terapeutik sel, gen, elemen genetik atau modulasi ekspresi gen, dengan tujuan meningkatkan kinerja atletik.
Artikel ini bertujuan untuk:
- untuk mengklarifikasi apakah dalam olahraga sebenarnya dimungkinkan untuk memanfaatkan peningkatan pengetahuan yang berasal dari terapi gen, cabang pengobatan tradisional yang baru dan menjanjikan;
- mengidentifikasi kemungkinan cara di mana terapi gen dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja.
Di "zaman genetika dan genomik ini, adalah mungkin untuk mengidentifikasi gen yang menentukan kecenderungan genetik seseorang untuk olahraga tertentu [Rankinen T di al., 2004]. Studi tentang gen pada usia muda dapat mewakili cara terbaik untuk mengembangkan atlet hebat mulai dari seorang anak dan untuk membuat program pelatihan pribadi yang spesifik. Studi ini diterapkan pada atlet juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi metode pelatihan tertentu dengan tujuan meningkatkan kecenderungan genetik untuk jenis pelatihan [Rankinen T al., 2004].
Tetapi apakah mempelajari gen akan menghasilkan atlet yang lebih baik?
Marion Jones dan Tim Montgomery keduanya juara kecepatan 100m, mereka memiliki bayi pada musim panas 2003. Steffi Graf dan Andre Agassi (keduanya Kejuaraan Tenis Dunia) juga memiliki anak. Anak-anak ini kemungkinan besar akan menjadi favorit. dibandingkan dengan yang lain, tapi ada juga faktor lain, seperti faktor lingkungan dan psikologis, yang akan menentukan kemungkinan mereka menjadi juara atau tidak.
Terapi gen dapat didefinisikan sebagai transfer materi gen ke dalam sel manusia untuk pengobatan atau pencegahan penyakit atau disfungsi. Bahan ini diwakili oleh DNA, RNA, atau oleh sel yang diubah secara genetik. Prinsip terapi gen didasarkan pada pengenalan ke dalam sel gen terapeutik untuk mengkompensasi gen yang hilang atau menggantikan yang abnormal. Umumnya, DNA digunakan, yang mengkode protein terapeutik dan diaktifkan ketika mencapai nukleus.
"Kebanyakan atlet menggunakan narkoba" [De Francesco L, 2004].
Sebuah survei oleh Drug Research Center menyimpulkan bahwa kurang dari 1% penduduk Belanda telah menggunakan produk doping setidaknya sekali, dengan total sekitar 100.000 orang. 40% dari orang-orang ini telah menggunakan doping selama bertahun-tahun dan kebanyakan dari mereka melakukan latihan kekuatan, atau pembentukan tubuh. Penggunaan zat doping dalam olahraga elit tampaknya lebih tinggi dari 1% yang diindikasikan untuk populasi umum, tetapi angka pastinya tidak diketahui.Persentase atlet elit yang dites positif pada kontrol doping berfluktuasi antara 1%.1,3% dan 2,0% dalam beberapa tahun terakhir [DoCoNed, 2002].
Definisi WADA tentang doping genetik menyisakan ruang untuk pertanyaan
- Apa sebenarnya yang dimaksud dengan non-terapeutik?
- Apakah pasien dengan disfungsi otot yang dirawat melalui terapi gen akan diterima di kompetisi?
Pertimbangan yang sama berlaku untuk pasien kanker yang telah diobati dengan kemoterapi dan yang sekarang menerima gen EPO yang mengkode eritropoietin untuk mempercepat pemulihan fungsi sumsum tulang.
Penelitian terapi gen saat ini juga sedang dilakukan untuk mempercepat proses penyembuhan luka, atau untuk meredakan nyeri otot setelah berolahraga; praktik semacam itu mungkin tidak dianggap oleh semua orang sebagai "terapi" dan sifat peningkatan kinerjanya mungkin dipertanyakan.
Dari sudut pandang klinis, akan lebih tepat untuk menentukan definisi doping genetik dengan lebih baik, terutama dalam hal penggunaan teknologi transfer gen yang tidak tepat.
WADA (bagian M3 dari Kode Anti-Doping Dunia (versi 1 Januari 2007) membenarkan larangan doping genetik melalui poin-poin berikut:
- bukti ilmiah, efek atau pengalaman farmakologis yang terbukti, bahwa zat atau metode yang termasuk dalam daftar memiliki kemampuan untuk meningkatkan kinerja olahraga;
- penggunaan zat atau metode menyebabkan risiko nyata atau yang diduga pada kesehatan atlet.
- penggunaan doping melanggar semangat olahraga.Semangat ini dijelaskan dalam pengenalan Kode dengan mengacu pada serangkaian nilai-nilai seperti etika, fair play, kejujuran, kesehatan, kesenangan, kebahagiaan dan kepatuhan terhadap aturan.
Ada banyak ketidakpastian mengenai efek jangka panjang dari modifikasi gen; banyak dari efek ini mungkin juga tidak pernah ditemukan, baik karena belum dipelajari secara menyeluruh (karena masalah keuangan), atau karena sulit untuk menentukan sampel yang dapat diandalkan untuk mempelajari efek samping dari metode atau aplikasi yang sama sekali baru.
Tidak seperti terapi sel somatik, perubahan garis germinal bersifat permanen dan juga ditransmisikan ke keturunannya. Dalam hal ini, selain kemungkinan risiko terhadap kesehatan atlet, juga terdapat risiko terhadap pihak ketiga, seperti anak cucu, orang tua, atau pasangan.
Dalam bidang farmakogenetik, yang perkembangannya bergantung pada upaya gabungan ilmu pengetahuan dan industri farmasi, tujuan utamanya adalah mengembangkan obat yang "disesuaikan" untuk kita masing-masing. tentang siapa yang mengambilnya, ini disebabkan oleh fakta bahwa perkembangannya bersifat generik dan tidak memperhitungkan karakteristik genetik individu. Jika farmakogenetika menyebar di dunia olahraga, gagasan persaingan antara atlet yang tampaknya setara yang mempersiapkan diri mereka dengan cara yang kurang lebih sebanding bisa menjadi usang.
Data klinis eksperimental terapi gen telah menunjukkan hasil yang sangat menggembirakan pada pasien dengan imunodefisiensi gabungan yang parah [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] dan hemofilia B [Kay MA, et al. 2000]. Selanjutnya, terapi angiogenik melalui vektor yang mengekspresikan faktor pertumbuhan endotel vaskular untuk pengobatan penyakit jantung koroner telah memberikan hasil yang baik pada angina [Losordo DW et al., 2002].
Jika transfer gen yang mengkode faktor pertumbuhan jaringan digunakan [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003], pengobatan berbagai kerusakan yang terkait dengan latihan olahraga, seperti pecahnya ligamen, atau robekan otot, secara teoritis dapat mengakibatkan dalam regenerasi yang lebih baik. Pendekatan ini sekarang sedang dievaluasi pada model hewan, tetapi uji klinis pada manusia juga akan diaktifkan di tahun-tahun mendatang.
Pada tahun 1964, pemain ski Finlandia Utara Eero Mäntyranta membuat upaya lawan-lawannya sia-sia dengan memenangkan dua medali emas Olimpiade di Olimpiade di Innsbruck, Austria. Setelah beberapa tahun, ditunjukkan bahwa Mantyranta membawa mutasi langka pada gen untuk reseptor Erythropoietin yang, dengan mengorbankan kontrol umpan balik normal pada jumlah sel darah merah, menyebabkan polisitemia dengan konsekuensi peningkatan 25-50% dalam jumlah sel darah merah. kapasitas transportasi oksigen. Meningkatkan jumlah oksigen ke jaringan berarti meningkatkan ketahanan terhadap kelelahan. Mäntyranta memiliki apa yang diinginkan setiap atlet: EPO Atlet masa depan mungkin dapat memperkenalkan gen ke dalam tubuh yang meniru efek mutasi gen yang secara alami terjadi di Mäntyranta dan kondusif untuk kinerja.
Faktor pertumbuhan seperti insulin (IGF-1) diproduksi oleh hati dan otot dan konsentrasinya tergantung pada hormon pertumbuhan manusia (hGH).
Pelatihan, Sweeney menyarankan, merangsang sel-sel prekursor otot, yang disebut "satelit", menjadi lebih "menerima IGF-I.
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Menerapkan perawatan ini untuk atlet berarti memperkuat otot brakialis pemain tenis, betis pelari, atau bisep petinju. Terapi semacam itu dianggap relatif lebih aman daripada EPO, karena efeknya hanya terlokalisasi pada otot target. Kemungkinan pendekatan ini juga akan diterapkan pada orang-orang dalam beberapa tahun ke depan.
Isoform faktor pertumbuhan seperti insulin-1 (IGF-1), faktor pertumbuhan mekanis (MGF), diaktifkan oleh rangsangan mekanis, seperti mis. latihan otot Protein ini, selain merangsang pertumbuhan otot, berperan penting dalam perbaikan jaringan otot yang cedera (seperti yang terjadi misalnya setelah latihan atau kompetisi yang intensif).
MGF diproduksi di jaringan otot dan tidak beredar dalam darah.
VEGF mewakili faktor pertumbuhan endotel vaskular dan dapat digunakan untuk memfasilitasi pertumbuhan pembuluh darah baru.Terapi VEGF dikembangkan untuk menghasilkan graft bypass arteri koroner pada pasien dengan penyakit jantung iskemik, atau untuk membantu orang tua dengan penyakit arteri perifer.Gen kode untuk VEGF dapat mendorong pertumbuhan pembuluh darah baru dengan memungkinkan pasokan oksigen yang lebih besar ke jaringan.
Sejauh ini, eksperimen terapi gen telah dilakukan untuk penyakit seperti iskemia jantung [Barton-Davis ER et al., 1998; Losordo DW et al., 2002; Tio RA et al., 2005], atau insufisiensi arteri perifer [Baumgartner I dkk., 1998; Rajagopalan S et al., 2003].
Jika perawatan ini juga diterapkan pada atlet, hasilnya adalah peningkatan kandungan oksigen dan nutrisi jaringan, tetapi di atas semua itu kemungkinan menunda kelelahan otot jantung dan rangka.
Karena VEGF sudah digunakan dalam banyak uji klinis, doping genetik sudah dimungkinkan.
yang biasa diferensiasi massa muskuloskeletal itu sangat penting untuk fungsi organisme yang benar; fungsi ini dimungkinkan berkat aksi myostatin, protein yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan diferensiasi otot rangka.
Ini bertindak sebagai regulator negatif, menghambat proliferasi sel satelit di serat otot.
Secara eksperimental, myostatin digunakan in vivo untuk menghambat perkembangan otot pada model mamalia yang berbeda.
Myostatin aktif baik dengan mekanisme autokrin maupun parakrin, baik pada tingkat muskuloskeletal maupun jantung.Peran fisiologisnya belum sepenuhnya dipahami, meskipun penggunaan inhibitor myostatin, seperti follistatin, menyebabkan peningkatan massa otot yang dramatis dan meluas [Lee SJ, McPherron AC, 2001]. Inhibitor tersebut dapat meningkatkan kondisi regeneratif pada pasien yang menderita penyakit serius seperti distrofi otot Duchenne [Bogdanovich S et al., 2002)].
Myostatin milik superfamili beta TGF dan pertama kali diungkapkan oleh kelompok Se-Jin Lee [McPherron et al., 1997]. Pada tahun 2005, Se-Jin Lee dari Universitas Johns Hopkins menunjukkan bahwa tikus yang kehilangan gen myostatin (tikus knock out) mengembangkan otot hipertrofik.
Supermice ini mampu menaiki tangga dengan beban berat yang menempel di ekornya. Selama tahun yang sama, tiga kelompok penelitian lain menunjukkan bahwa fenotipe sapi yang biasa disebut "otot ganda" disebabkan oleh mutasi pada gen yang mengkode myostatin [Grobet et al., 1997; Kambadur dkk., 1997; McPherron & Lee, 1997].
Mutasi tipe homozigot mstn - / - baru-baru ini ditemukan pada seorang anak Jerman yang telah mengembangkan massa otot yang luar biasa. Mutasi telah disebut sebagai efek penghambatan ekspresi myostatin pada manusia. Anak itu mengembangkan otot dengan baik saat lahir, tetapi tumbuh dewasa juga meningkatkan perkembangan massa otot dan pada usia 4 tahun ia sudah mampu mengangkat beban 3 kilogram; ia adalah putra seorang mantan atlet profesional dan kakek-neneknya dikenal sebagai laki-laki yang sangat kuat.
Analisis genetik ibu dan anak mengungkapkan mutasi pada gen myostatin yang mengakibatkan kurangnya produksi protein [Shuelke M et al., 2004].
Baik dalam kasus percobaan yang dilakukan pada tikus oleh kelompok Se-Jin Lee dan pada anak, otot telah tumbuh baik di penampang (hipertrofi) dan dalam jumlah miofibril (hiperplasia) [McPherron et al ., 1997].
Nyeri adalah pengalaman sensorik dan emosional yang tidak menyenangkan yang terkait dengan kerusakan jaringan aktual atau potensial dan digambarkan dalam bentuk kerusakan tersebut [iasp]. Karena ketidaknyamanannya, emosi nyeri tidak dapat diabaikan dan mendorong subjek yang mencoba untuk menghindari rangsangan (berbahaya) yang bertanggung jawab untuk itu; aspek ini mengkonfigurasi fungsi pelindung rasa sakit.
Dalam olahraga, penggunaan obat penghilang rasa sakit yang kuat dapat membuat atlet berlatih dan bersaing di luar ambang batas rasa sakit yang normal.
Hal ini dapat menyebabkan risiko kesehatan yang cukup besar bagi atlet, karena cedera dapat memburuk secara signifikan, berubah menjadi cedera permanen.Penggunaan obat-obatan ini juga dapat menyebabkan atlet ketergantungan psiko-fisik pada mereka.
Sebuah "alternatif untuk penghilang rasa sakit legal bisa menggunakan peptida analgesik seperti endorfin atau enkephalins. Penelitian hewan praklinis telah menunjukkan bahwa gen yang mengkode peptida ini memiliki efek pada persepsi nyeri inflamasi [Lin CR et al., 2002; Smith O , 1999].
Namun, terapi gen untuk menghilangkan rasa sakit masih jauh dari aplikasi klinisnya.
, bahan kimia, virus, dll.) dan transgen yang dikodekan.Penelitian klinis sampai saat ini relatif aman [Kimmelman J, 2005]. Lebih dari 3000 pasien telah dirawat dan hanya satu dari mereka yang meninggal karena penyakit hati kronis dan overdosis vektor [Raper SE et al., 2003]. Pada tiga pasien lain yang dirawat karena sindrom imunodefisiensi, gejala mirip leukemia berkembang [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] dan salah satu dari mereka meninggal. Sejak itu, kelompok penelitian lain telah merawat pasien serupa dengan hasil terapi yang sama, tanpa efek samping apapun [Cavazzana-Calvo M. Fischer A, 2004]. Dalam hal ini, penelitian ditujukan untuk mengobati pasien dengan vektor yang tidak pernah dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja.
Orang yang mencoba meningkatkan kadar EPO mereka secara tidak wajar juga meningkatkan kemungkinan mengalami serangan jantung, atau episode otak akut. Peningkatan sel darah merah juga menentukan peningkatan kepadatan darah yang dapat menyebabkan pembekuan darah, oleh karena itu tidak salah untuk berpikir bahwa reaksi merugikan yang terlihat pada pasien juga dapat terjadi pada atlet yang sehat [Lage JM et al., 2002].
Jika EPO diperkenalkan secara genetik, tingkat dan durasi produksi eritropoietin akan kurang terkontrol, sehingga hematokrit akan naik hampir tanpa batas ke tingkat patologis.
Dihipotesiskan bahwa pengobatan dengan IGF-1 dapat menyebabkan pertumbuhan tumor yang bergantung pada hormon.
Oleh karena itu sangat penting bahwa penggunaan vektor yang dipilih secara farmakogenetik memiliki model ekspresi gen yang terkenal dan terkontrol.
Metode yang tepat untuk mendeteksi doping genetik belum ditetapkan, juga karena DNA yang ditransfer dengan terapi gen berasal dari manusia, sehingga tidak berbeda dengan atlet yang menggunakannya.
Terapi otot terbatas pada tempat suntikan atau jaringan di sekitarnya, oleh karena itu, sebagian besar teknologi gen pada otot tidak akan dapat dideteksi melalui analisis anti-doping klasik dari sampel urin atau darah; biopsi otot akan diperlukan, tetapi terlalu invasif untuk dipahami sebagai cara normal untuk mengontrol doping.
Banyak bentuk doping genetik tidak memerlukan pengenalan langsung gen ke dalam organ yang diinginkan; gen EPO, misalnya, dapat disuntikkan ke bagian tubuh mana pun dan secara lokal menghasilkan protein yang kemudian akan memasuki sirkulasi.Mencari tempat penyuntikan EPO seperti mencari jarum di tumpukan jerami.
Namun, dalam kebanyakan kasus, doping genetik akan menghasilkan pengenalan gen yang merupakan salinan persis dari gen endogen dan mampu menghasilkan protein yang sepenuhnya identik dengan protein endogen dalam modifikasi pasca-translasinya.
Sebuah publikasi baru-baru ini menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk mendeteksi perbedaan antara protein bawaan dan produk terapi gen berdasarkan pola glikosilasi yang berbeda pada tipe sel yang berbeda, masih harus dilihat apakah ini terjadi pada semua jenis doping genetik [ Lasne F et al., 2004].
Otoritas publik dan organisasi olahraga, termasuk Komite Olimpiade Internasional, telah mengutuk doping sejak tahun 1960. Kemajuan terbaru yang dibuat dengan biologi akan berdampak besar pada sifat obat yang diresepkan untuk pasien, dan juga akan mengubah pilihan obat yang digunakan untuk meningkatkan kinerja atletik.
Terapi gen diizinkan secara eksklusif untuk pengujian klinis produk terapi gen somatik pada manusia, dengan tegas mengecualikan kemungkinan mempertimbangkan semua jenis terapi gen germline manusia sebagai layak.
Larangan doping genetik oleh Badan Anti-Doping Dunia (WADA) dan federasi olahraga internasional memberikan dasar yang kuat untuk penghapusannya dalam olahraga, tetapi juga akan tergantung pada bagaimana berbagai peraturan diterima oleh atlet.
Kebanyakan atlet tidak memiliki pengetahuan yang cukup untuk sepenuhnya memahami potensi efek negatif dari doping genetik. Untuk alasan ini akan sangat penting bahwa mereka dan staf pendukung mereka terlatih dengan baik, untuk mencegah penggunaannya.Atlet juga harus menyadari risiko yang terkait dengan penggunaan doping genetik ketika digunakan di fasilitas yang tidak terkontrol, tanpa kompromi. potensi tak terbatas yang ditawarkan oleh terapi gen resmi untuk pengobatan patologi serius.
Industri farmasi sangat menyadari kemungkinan dan risiko yang berasal dari penggunaan doping genetik dan ingin berkolaborasi dalam pengembangan penelitian untuk mendeteksi produk gen yang ada dalam obatnya. Ia sebaiknya menandatangani kode di mana ia berjanji untuk tidak pernah memproduksi atau menjual, untuk alasan apa pun, produk genetik untuk penggunaan non-terapeutik.
Sejumlah terbatas orang dari berbagai disiplin ilmu dan olahraga diwawancarai, untuk mendapatkan "gagasan tentang gagasan dan kemungkinan dampak doping genetik pada mereka. Di antara yang diwawancarai ada tiga dokter olahraga, seorang apoteker, empat atlet elit dan lima ilmuwan dari akademisi dan industri farmasi, berikut pertanyaannya:
- Apakah Anda akrab dengan istilah doping genetik?
- Menurut Anda apa arti istilah ini?
- Apakah Anda percaya pada peningkatan kinerja melalui penggunaan doping genetik?
- Apa, menurut pendapat Anda, risiko kesehatan yang terkait dengan penggunaan doping genetik?
- Apakah doping genetik sudah digunakan, atau hanya akan digunakan di masa depan?
- Akankah mudah mendeteksi doping genetik?
Dari berbagai tanggapan, jelas bahwa orang-orang di luar komunitas ilmiah memiliki sedikit pengetahuan tentang penggunaan terapi ini, ketakutan yang umum adalah bahwa terapi gen dapat mempengaruhi keturunan, atau menyebabkan kanker, doping genetik akan menjadi kompleks dan tindakan pencegahan sulit. di sisi lain, semua orang bersikeras bahwa doping genetik akan digunakan oleh atlet segera setelah tersedia dan ini akan terjadi dalam beberapa tahun ke depan.
Profesional di sekitar atlet elit sangat prihatin tentang kemungkinan penggunaan doping genetik dan merekomendasikan pendidikan atlet dan staf pendukung medis mereka, untuk mendukung pengembangan penelitian pengukuran anti-doping preventif. doping genetik pada atlet akan muncul dalam beberapa tahun ke depan dan deteksinya akan agak sulit.
Dunia olahraga cepat atau lambat akan dihadapkan pada fenomena doping genetik; jumlah tahun yang tepat yang harus berlalu agar hal ini terjadi sulit diperkirakan, tetapi dapat diasumsikan bahwa ini akan terjadi segera, dalam beberapa tahun ke depan (Olimpiade Beijing 2008 atau paling lambat di Olimpiade berikutnya).
Dari bersepeda hingga angkat besi, berenang hingga sepak bola dan ski, semua olahraga dapat mengambil manfaat dari manipulasi genetik: cukup pilih gen yang meningkatkan jenis kinerja yang dibutuhkan! [Bernardini B., 2006].
