Më i vështirë për t'u zbuluar se EPO, dopingu gjen është një front më pak i raportuar në luftën për çiklizëm të pastër
Historia e dopingut dhe anti-dopingut është diçka si Wile E. Coyote që ndjek Road Runner: pavarësisht se sa afër i afrohet Wile E. Road Runner, ky i fundit është gjithmonë një hap përpara. Ky duket edhe më shumë rasti për një cep të ri, të dyshimtë të dopingut që mund të tingëllojë si një skenar fantastiko-shkencor, por në fakt ka ekzistuar për të paktën dy dekada: dopingu gjenetik (ose gjenetik).
Por pavarësisht zhvillimit të shpejtë të dopingut gjen, një metodologji e re testimi për dopingun e gjeneve mund të përfaqësojë një pikë kthese të rëndësishme kundër përdorimit të gjeneve për qëllime të rritjes së performancës.
ADOPE (Zbulimi i Avancuar i Rritjes së Performancës) u prezantua në Universitetin e Stirling, Skoci, në fillim të shtatorit dhe është një nga testet e pakta të njohura kundër dopingut të gjeneve.
Metoda u zhvillua nga një grup shkencëtarësh të Universitetit Teknik të Delft, Holandë, dhe do të konkurrojë kundër më shumë se 300 ekipeve të tjera në konkursin e Makinerisë së Inxhinierisë Gjenetike të 2018-ës; ceremonia e ndarjes së çmimeve do të mbahet në Boston, MA, më 28 tetor.
Gjërat e para së pari: çfarë është dopingu i gjeneve?
Dopingu i gjeneve është 'keqpërdorimi' i terapisë gjenetike për qëllime të përmirësimit të performancës. Terapia gjenetike, nga ana tjetër, është një teknikë që përdor gjenet dhe jo ilaçet ose operacionet për të trajtuar ose parandaluar sëmundjet.
Terapia konsiston në shpërndarjen e materialit gjenetik të jashtëm në qelizat e pacientit. Materiali gjenetik – i cili përmban një shprehje specifike që aktivizon proteinat e përdorura për trajtimin e sëmundjes – futet në qeliza duke përdorur një vektor të jashtëm (normalisht një virus).
Le të marrim EPO, për shembull. Eritropoetina – proteina që stimulon prodhimin e qelizave të kuqe të gjakut në palcën e eshtrave, dhe rrjedhimisht rrit nivelet e hemoglobinës në trup dhe shpërndarjen e oksigjenit në inde – sekretohet normalisht nga veshkat.
Injeksionet EPO kanë qenë përmirësimi famëkeq i performancës që çiklistët abuzuan për disa vite, veçanërisht në vitet '90.
Sot, edhe pse raportohen ende raste të pozitivitetit të EPO, është bërë më e vështirë për të hequr qafe këtë praktikë pasi kontrollet anti-doping mund të zbulojnë EPO të jashtme në mënyrë mjaft efikase në ditët e sotme.
Megjithatë, alternativa e dopingut të gjeneve, e cila rrit prodhimin e EPO përmes futjes së materialit të ri gjenetik në një atlet, përfundimisht do të dukej si një produkt natyral i fiziologjisë së atletit dhe jo si një substancë e ndaluar.
Megjithëse terapia gjenetike përdoret ende vetëm për sëmundje të rralla që nuk kanë shërim (si imunodefiçenca e kombinuar e rëndë, verbëria, kanceri dhe sëmundjet neurodegjenerative), shkencëtarët kanë rrëfyer se njerëz nga bota e sportit u janë drejtuar atyre dhe u kanë kërkuar të përdorin këto terapi si një mënyrë për të përmirësuar performancën e tyre sportive.
WADA dhe dopingu gjen
Agjencia Botërore Kundër Dopingut (WADA) organizoi seminarin e parë për të diskutuar dopingun gjen dhe kërcënimet e tij në vitin 2002, ndërsa praktika u rendit në listën e substancave dhe metodave të paligjshme të WADA-s një vit më pas.
Që atëherë WADA ka kushtuar një pjesë të burimeve të saj për të mundësuar zbulimin e dopingut gjen (duke përfshirë krijimin e disa grupeve dhe paneleve të ekspertëve të dopingut të gjeneve), dhe në vitin 2016 u zbatua një test rutinë për dopingun e gjeneve EPO në laboratorin e akredituar nga WADA në Australi, Laboratori Australian i Testimit të Barnave Sportive.
Megjithatë, metodologjitë e testimit për dopingun e gjeneve mund të jenë të mundimshme dhe kërkojnë një njohuri të gjerë të një sekuence specifike të ADN-së për praktikën aktuale të testimit.
Metoda e propozuar nga ADOPE, nga ana tjetër, fokusohet në sekuencën e synuar dhe kombinon parimet e dobishme të metodave të tjera në një mënyrë potencialisht më efikase dhe më të synuar.
Metodologjia e testimit ADOPE
Metodologjia e testimit ADOPE është zhvilluar përmes testeve të kryera në gjakun e gjedhit dhe është e strukturuar në dy faza: e para është një fazë para-skrining që synon një gjak potencial të dopuar nga gjenet, ndërsa e dyta synon sekuenca specifike gjenetike për të. verifikoni nëse ADN-ja ka qenë vërtet e dopuar me gjen apo jo.
"Në ekranin paraprak," shpjegon Jard Mattens, Menaxher i Praktikave Njerëzore i ekipit të TU Delft që zhvilloi ADOPE, "ne zhvillojmë më tej përdorimin e të ashtuquajturave nanogrimca ari të mbuluara me dekstrinë për zbulimin e dopingut të gjeneve.
'Parimi bazohet në faktin se nanogrimcat e arit nxisin një ndryshim gradual të matshëm të ngjyrës së mostrës kur ajo përmban ADN-në "doping".'.
Me qëllim që të punohet dhe të testohet një 'ADN e dopuar nga gjenet' – por pa nevojën për të gjen-dopuar atletët ose kafshët – ekipi i TU Delft-it artificialisht 'thith' gjakun e gjedhit me disa sekuenca ADN-je plotësuese.
Qëllimi i testeve të tyre ishte të synonin dhe gjenin sekuencat e 'dopuara nga gjenet' që ata shtuan në gjak.
'Ne përdorim gjakun e gjedhit si një zëvendësues të mirë për gjakun e njeriut pasi parimi funksionon në të njëjtën mënyrë,' shpjegon Mattens.
'Për testin tonë, ne shtojmë disa lloje të ADN-së në gjakun e gjedhit në përqendrime të ndryshme për të imituar zhvillimin e përqendrimit me kalimin e kohës, sipas asaj që kemi modeluar më parë për njerëzit.
'Nga ajo pikë metoda jonë e zbulimit do të jetë e njëjtë dhe ADN-ja që kemi shtuar në gjakun e gjedhit duhet të zbulohet me metodën tonë.'.
Pasi të identifikohet gjaku potencial i dopuar nga gjen për shkak të ndryshimit të ngjyrës së tij, vijon faza e dytë e testit, duke synuar sekuencat specifike që janë shtuar në gjak.
'Për të verifikuar këtë shqyrtim fillestar, 'vazhdon Mattens,' ne përdorim një proteinë unike dhe inovative teknikisht CRISPR-Cas – Transposase fuzion.
'Kjo mund të shihet si një nanomakinë që është në gjendje të zbulojë në mënyrë specifike dallimet specifike të pranishme në ADN-në e dopingut të gjeneve.'
CRISPR, ose CRISPR-Cas9 (ose redaktimi i gjeneve), është një teknikë e ndryshme dhe më e avancuar që lejon gjenetistët që përdorin dy molekula – një enzimë të quajtur Cas9 dhe një pjesë të ARN-së – për të prodhuar një ndryshim. mutacion) në ADN.
Kjo teknikë u ndalua gjithashtu nga WADA nga fillimi i vitit 2018 si një teknikë më e avancuar e dopingut të gjeneve, por në rastin e ADOPE teknika CRISPR-CAS përdoret për të gjetur ADN-në e modifikuar në vend që ta modifikojë atë.
Specifikiteti i ADOPE
Modeli i testimit i zhvilluar nga ADOPE është konceptuar dhe zhvilluar në mënyrë specifike për të zbuluar gjenin që mundëson prodhimin e EPO në trupin e njeriut, por meqenëse metodologjia është shumë e gjithanshme, studiuesit e TU Delft pretendojnë se mund të jetë 'shtrirë për të zbuluar çdo lloj dopingu gjen.'
Bazuar në ciklin gjatë të cilit EPO është efektive në trup, koha më e mundshme kur atletët do të konsumonin këtë gjen specifik do të ishte shumë përpara konkurrencës - por në të njëjtën kohë, gjene të tjera, që synojnë proteina të ndryshme dhe fiziologjike përmirësime, mund të kenë një efekt shumë më të shpejtë.
Kjo është arsyeja pse ADOPE synon të zbatojë testet e rregullta anti-doping gjatë gjithë kalendarit të stërvitjes dhe garave.
Megjithatë, pasi e ashtuquajtura 'ADN pa qeliza' e synuar nga testet pritet të jetë shumë e ulët në urinë (edhe pse e pranishme edhe këtu), për momentin ADOPE funksionon vetëm në mostrat e gjakut dhe zbulimin e tij dritarja është ende e kufizuar.
'Bazuar në një test eksperimental me primatët jo-njerëzor nga Ni et al në 2011, 'thotë Mattens, 'presim që dritarja e zbulimit të jetë vetëm disa javë.
'Zhvillimi i mëtejshëm i metodës mund të bëjë që e njëjta metodë të funksionojë edhe për urinën në të ardhmen.'
Dallimi midis ADOPE dhe qasjeve të tjera
'Shumica e [e testeve të tjera të dopingut të gjeneve] mbështeten në reaksionet e bazuara në PCR [Reaksioni zinxhir i polimerazës: një teknikë që bën kopje të një rajoni specifik të ADN-së in vitro], të cilat kanë shumë të meta, shton Mattens.
'Këto reagime janë relativisht të mundimshme dhe kërkojnë njohuri të gjera të mëparshme të sekuencës së ADN-së. Për më tepër, duke përdorur këto teknologji të testimit anti-doping, probabiliteti i shmangies së zbulimit është dukshëm më i lartë.'
Përndryshe, disa praktika të tjera testimi fokusohen në të gjithë sekuencën e gjenomit; domethënë i gjithë materiali gjenetik i pranishëm në një qelizë ose organizëm.
Por, e keqja e kësaj qasjeje është se duhet të merret parasysh e gjithë sekuenca e gjenomit, e cila kërkon kohë, joefikase dhe mund të shihet gjithashtu si një pushtim i privatësisë së atletëve.
'Qasja jonë, - thotë Mattens, 'përqendrohet në renditjen e synuar, e cila kombinon parimet e dobishme nga të dyja qasjet në një mënyrë plotësuese.
'Përdor parimin e specifikës së PCR, megjithatë kërkon vetëm një vend të synuar në transgjen (por kërkon shumë vende për kërkim), duke e bërë probabilitetin e shmangies së zbulimit dukshëm më të ulët.
'[ADOPE] përdor parimin e sekuencës së renditjes së të gjithë gjenomit, megjithatë në një mënyrë më efikase dhe të synuar, duke reduktuar në mënyrë dramatike sasinë e të dhënave.
'Si rezultat, ne besojmë se sekuenca e synuar është një qasje shumë më e mirë dhe e ardhmja e zbulimit të dopingut të gjeneve.'
