Génterápia vs. géndopping

Egy sportolónak az adott teljesítmény eléréséhez többek között a keringési rendszert, légzőszervrendszert, valamint a vázizomzatot érintő adaptív mechanizmusok beindulása szükséges, melyeknek hatékonysága genetikailag meghatározott (2). Az előző fejezetekben tárgyaltak jól mutatják, hogy specifikus génvariánsok határozzák meg a fizikális jellemzőket, mint például a gyorsaságot, az állóképességet, az izomerőt vagy az érzelmi megnyilvánulást.

A humán genom bázissorrendje és a molekuláris medicina fejlődése lehetővé tette az örökítőanyagot elemző módszerek használatát a sportdiagnosztikában. Molekuláris biológiai eljárások (például in situ hibridizáció, DNS-chip technika, polimeráz-lánreakció analízis) segítségével a genomi DNS szekvenciájában egyetlen nukleotid megváltozása is azonosítható (2).

A különböző genetikai betegségek kezelésére kifejlesztett módszerekkel az emberek genetikai állománya módosítható. Gyakran ez egy működő génkópiának a sejtekbe történő beinjektálását jelenti. Más génterápiás stratégiákban az adott gén kifejeződésének szuppresszálása történik kis interferáló RNS (siRNS) vagy antiszensz oligonukleotid segítségével (2). 2012-ben a Glybera-t a világ második génterápiás szereként fogadták el az EU-ban. A lipoprotein lipáznak - egyike a lipid metabolizmusban résztvevő enzimeknek - normál variánsát tartalmazva liporotein lipáz deficiencia (LPLD) esetén alkalmazzák. Amerikában 2013 januárjában a Kynmaro-t, mint génexpresszió csendesítésen alapuló siRNS génterápiás szert vezették be a homozigóta familiáris hiperkoleszterinémia kezelésében. Számos további készítmény fejlesztése klinikai stádiumban van, ami azt jelzi, hogy a génterápia alkalmazása egyre fokozottabb lesz a közeljövőben. Azonban a csúcstechnológiák adta előnyök - melyeket elsősorban a génterápiában kellene kamatoztatni - lehetőséget teremtenek a genetikai manipulációkra a sportolói teljesítmény növelése érdekében (2).

Géndopping esetén exogén genetikai szekvenciákat juttatnak be a különböző szövetekbe, megváltoztatva a génaktivitást vagy fehérje termelődést előidézve. Az exogén gének közül a leggyakrabban géndoppingolásra használtak különböző peptid hormonokat kódolnak, mint például az eritropoetin (EPO), a növekedési hormon (GH), a vaszkuláris endoteliális növekedési faktor (VEGF-A, VEGF-D), az inzulinszerű növekedési faktor-1 (IGF-1), valamint a miosztatin antagonista follisztatin (FST) (2). Ezek a fehérjék a Nemzetközi Doppingellenes Ügynökség (WADA) 'Tiltott anyagok és módszerek listáján' is megtalálhatók (http://www.wada-ama.org). Sikeres génterápia alkalmazása esetén a szervezet növeli ezeknek a fehérjéknek a termelését, ami befolyásolja a teljesítőképességet és/vagy az izomerőt. Génexpresszió csendesítő technikák (siRNS, antiszensz nukleotidok) használhatók például a miosztatin gén kifejeződésének csendesítésére, aminek terméke az izom növekedést gátolja (2).

2003 elején a Nemzetközi Olimpiai Bizottság és a WADA a géndoppingolást közös tiltólistájukra helyezte. Géndoppingnak számít gének, genetikai elemek, és/vagy sejtek nem terápiás célzattal történő használata, ami a fizikai teljesítőképesség növelését eredményezi (2,9). A szövet- és őssejt transzplantációs technikák dinamikus fejlődésének fényében a WADA géndoppingolással kapcsolatos álláspontja az, hogy minden tiltott, ami a sportteljesítmény növelését lehetségessé teszi: ezen egyfelől nukleinsavak vagy nukleinsav analógok polimerjeinek transzferálását, továbbá normál vagy genetikailag módosított sejtek használatát értik. Ez azt jelenti, hogy azt a sportolót, aki in vivo géntranszferen esik keresztül - például véráramba vagy lokálisan szövetbe, bőrbe, izomba -, vagy genetikailag módosított sejteket kap ex vivo, automatikusan diszkvalifikálják (2).

2004-2007 között a WADA 21 projektet koordinált a genomika, transzkriptomika, proteomika, metabolomika, virológia és bioinformatika területein, melyek segítettek azonosítani azokat a géneket - illetve azok variánsait -, melyek a sportolókkal kapcsolatosan lehettek érdekesek (2). A géndoppingolásnak két lehetséges módja közül az egyik a klasszikus génterápián alapul, ahol szintetikus DNS szekvenciákat visznek be a szervezetbe vírusokkal, a másik az RNS interferencia stratégiákat használja. 2010 és 2011 között a WADA két géndopping detektáló módszer kifejlesztését is koordinálta. A közzétett adatok szerint az eritropoetint (EPO), inzulin-szerű növekedési faktor 1-et (IGF-1), vaszkuláris endotél növekedési faktorokat (VEGF-A, VEGF-D), a humán növekedési hormont (hGH), follisztatint (FST) és transzkripciós faktorok szabályozóit kódoló gének használata kimutatható (2,9).

Az egyének genetikai sokfélesége hatást gyakorolva a teljesítményt növelő anyagok metabolizmusára, bizonyos esetekben akadályozhatja a tiltott anyagok kimutatását a sportban (2). Az UDP-glükuronozil-transzferáz 2B17 (UGT2B17) enzim katalizálja az UDP-glükuronidnak tesztoszteronhoz kötődését, ami által a szteroid vízoldékony állapotba kerül (2). A tesztoszteron dopping kimutatása a tesztoszteron, illetve epimerje, az epitesztoszteron arányának (T/E arány) vizeletbeli figyelembevételével történik. A T/E arány átlagosan 1 körüli érték. A WADA döntése alapján viszont a 4:1 arány indikálhatja a tesztoszteron külső bevitelét, ami további doppingtesztek bevonását vonja maga után. Az UGT2B17 génvariánsai befolyásolhatják a tesztoszteronnal való visszaélés detektálásának hatékonyságát a doppingellenőrzések során (1,2). Azoknál az egyéneknél, akik del/del genotípussal rendelkeznek, a tesztoszteron csak kis mennyiségben ürül glükuronid formájában a vizelettel, szemben az epitesztoszteronnal. Ebben az esetben a T/E arány csak mintegy 0,14. Ettől eltérő, 1,4-es érték figyelhető meg az ins/del (az egy UGT2B17 kópiával rendelkező), és 2,9 az ins/ins (két kópiát tartalmazó) genotípus esetén (2). Az UGT2B17 génpolimorfizmusoknak a tesztoszteron ürítését befolyásoló hatását bizonyítja az a kísérlet is, melyben a vizsgált férfiak egyszeri tesztoszteron-enantát injekciót kaptak, majd nyomon követték a vizeletben a T/E arányt. A del/del genotípusú férfiak T/E arányon alapuló tesztje sokkal alacsonyabb szenzitivitást mutatott, összehasonlítva az ins/del, vagy ins/ins egyénekével. Afrikai és európai populációkban ritkább az UGT2B17 deléciós variánsa, szemben a kelet-ázsiai népekkel, akiknek a körében lehetne előny ez a lehetőség a szteroidokkal történő visszaélések terén (2).