Artikel yang diambil dari tesis kelulusan Dr. Boscariol Lorenzo
Kemajuan terbaru dalam bidang terapi gen membuka perspektif baru dan menarik untuk pengobatan berbagai patologi; sejak tes pertama terapi genetik dilakukan dengan protein yang secara ketat terkait dengan doping (misalnya eritropoietin dan hormon pertumbuhan), hubungan antara ini dan olahraga terbukti.
Secara teori, semua tingkat protein yang ada dalam tubuh kita dapat dimodulasi melalui terapi gen.
Konferensi tentang doping genetik yang diadakan pada Maret 2002 oleh WADA [Pound R, WADA 2002], dan "Kongres Eropa tentang Harmonisasi dan Pengembangan Masa Depan dalam Kebijakan Anti-Doping" yang berlangsung di Arnhem, Holland, pada tahun yang sama, memberi para ilmuwan, dokter, dokter, pemerintah, organisasi anti-doping dan perusahaan farmasi kemungkinan untuk bertukar informasi apa pun tentang hasil penelitian dan metode survei teknik doping baru ini. .
Mulai 1 Januari 2003, Komite Olimpiade Internasional (IOC) memasukkan doping genetik dalam daftar kelas zat dan metode yang dilarang [WADA, 2007]. Sejak 2004, WADA bertanggung jawab menerbitkan daftar doping internasional, yang diperbarui setiap tahun. Metode doping genetik yang termasuk dalam daftar ini didefinisikan sebagai penggunaan sel, gen, elemen genetik atau modulasi ekspresi genetik, dengan tujuan meningkatkan kinerja atletik.
Artikel ini bertujuan untuk:
- untuk mengklarifikasi apakah dalam olahraga sebenarnya mungkin untuk memanfaatkan pengetahuan yang semakin meningkat yang berasal dari terapi gen, cabang kedokteran tradisional yang baru dan menjanjikan;
- mengidentifikasi cara-cara yang memungkinkan di mana terapi gen dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja.
Di masa lalu, bahkan obat-obatan yang masih dalam fase penelitian eksperimental telah menemukan ruang di dunia olahraga; untuk alasan ini, Badan Anti-Doping Dunia (WADA) dan Komite Olimpiade Internasional (IOC) menyatakan keprihatinan mereka.
"Para atlet tidak terlahir sama saja" : ini adalah kutipan dari Sir Roger Bannister, pria pertama yang melakukan perjalanan sejauh kurang dari 4 menit. Orang-orang dari etnis yang berbeda mungkin berada di depan yang lain, bayangkan saja pembalap Afrika Barat yang mendominasi balapan jarak pendek, atau atlet dari Afrika Timur yang memenangkan maraton; di sisi lain, bule mendominasi dalam kompetisi renang.
Dalam usia genetika dan genomik ini, akan mungkin untuk mengidentifikasi gen yang menentukan kecenderungan genetik seseorang untuk olahraga tertentu [Rankinen T at al., 2004]. Studi gen pada usia muda dapat menjadi cara terbaik untuk mengembangkan atlet hebat dari seorang anak dan untuk membuat program pelatihan pribadi tertentu. Penelitian ini diterapkan untuk atlet juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi metode pelatihan khusus dengan tujuan meningkatkan kecenderungan genetik untuk jenis pelatihan [Rankinen T at al., 2004].
Tetapi akankah studi gen menghasilkan atlet yang lebih baik? Marion Jones dan Tim Montgomery sama-sama juara kecepatan 100 meter, mereka punya bayi di musim panas 2003. Bahkan Steffi Graf dan Andre Agassi (keduanya nomor satu di kejuaraan dunia tenis) punya anak. Anak-anak ini kemungkinan besar akan disukai daripada yang lain, tetapi ada juga faktor-faktor lain, seperti yang lingkungan dan psikologis, yang akan menentukan apakah mereka menjadi juara atau tidak.
Terapi gen dapat didefinisikan sebagai transfer bahan genetik 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 tidak ada atau untuk mengganti gen yang tidak normal. Umumnya, DNA digunakan, yang mengkode protein terapeutik dan diaktifkan ketika mencapai nukleus.
"Kebanyakan atlet menggunakan narkoba" [De Francesco L, 2004]. Sebuah survei oleh Pusat Penelitian Obat-obatan menyimpulkan bahwa kurang dari 1% populasi Belanda mengonsumsi produk doping setidaknya satu kali, 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 membangun tubuh. Penggunaan zat doping dalam olahraga elit tampaknya lebih besar dari 1% diindikasikan untuk populasi umum, tetapi angka pastinya tidak diketahui. Persentase atlet elit yang dites positif untuk kontrol doping telah berfluktuasi antara 1, 3% dan 2, 0% dalam beberapa tahun terakhir [DoCoNed, 2002].
Definisi doping genetik yang dirumuskan oleh WADA menyisakan ruang untuk pertanyaan: apa sebenarnya arti non-terapi? Bisakah pasien dengan disfungsi otot yang dirawat melalui terapi gen dimasukkan ke kompetisi? Pertimbangan yang sama berlaku untuk pasien kanker yang telah dirawat dengan kemoterapi dan yang sekarang menerima gen EPO yang mengkode erythropoietin untuk mempercepat pemulihan fungsi sumsum tulang.
Penelitian terapi gen saat ini juga dilakukan untuk mempercepat proses penyembuhan luka, atau mengurangi nyeri otot setelah latihan; praktik-praktik semacam itu mungkin tidak dianggap oleh semua orang sebagai "terapi" dan sifat-sifatnya yang meningkatkan kinerjanya dapat dipertanyakan.
Dari sudut pandang klinis, akan lebih tepat untuk lebih menentukan definisi doping genetik, terutama mengingat 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: a) bukti ilmiah yang terbukti, efek atau pengalaman farmakologis, bahwa zat atau metode yang termasuk dalam daftar memiliki kemampuan untuk meningkatkan kinerja olahraga; b) penggunaan zat atau metode menyebabkan risiko, nyata atau dianggap, untuk kesehatan atlet. c) penggunaan doping melanggar semangat olahraga. Semangat ini dijelaskan dalam pengenalan Kode dengan mengacu pada serangkaian nilai-nilai seperti etika, permainan yang adil, kejujuran, kesehatan, kesenangan, kegembiraan dan penghormatan terhadap aturan.
Tidak seperti terapi pada sel somatik, perubahan garis kuman bersifat permanen dan juga ditransmisikan ke keturunannya. Dalam hal ini, selain risiko yang mungkin bagi kesehatan atlet, ada juga risiko bagi pihak ketiga, seperti anak cucu, orang tua atau pasangan.
Di bidang farmakogenetika, yang perkembangannya tergantung pada upaya gabungan sains dan industri farmasi, tujuan utamanya adalah mengembangkan obat "yang dibuat khusus" untuk kita masing-masing. Seperti diketahui, banyak obat memiliki efek yang sama sekali berbeda tergantung pada siapa yang meminumnya, hal ini disebabkan oleh fakta bahwa perkembangannya generik dan tidak memperhitungkan karakteristik genetik individu. Jika farmakogenetika menyebar di dunia olahraga, gagasan persaingan antara atlet yang tampaknya setara yang mempersiapkan diri dengan cara yang kurang lebih dapat menjadi usang.
Data eksperimental klinis terapi gen telah menunjukkan hasil yang sangat menggembirakan pada pasien dengan defisiensi imun kombinasi [Hacein-Bey-Abina S et al., 2002] dan hemofilia B [Kay MA, et al. 2000]. Lebih lanjut, terapi angiogenik melalui vektor yang mengekspresikan faktor pertumbuhan endotel pembuluh darah untuk pengobatan penyakit 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 olahraga, seperti patahnya ligamen atau robeknya otot., secara teori dapat menghasilkan regenerasi yang lebih baik. Pendekatan ini sekarang sedang dievaluasi pada model hewan, tetapi di tahun-tahun mendatang studi klinis pada manusia juga akan diaktifkan.
Pada tahun 1964, pemain ski Finlandia Utara Eero Mäntyranta membuat upaya lawan tidak berguna dengan memenangkan dua medali emas Olimpiade di Olimpiade di Innsbruck, Austria. Setelah beberapa tahun, ditunjukkan bahwa Mantyranta adalah pembawa mutasi langka pada gen reseptor Erythropoietin yang, yang mengkompromikan kontrol umpan balik normal pada jumlah sel darah merah, menentukan polisitemia dengan konsekuensinya peningkatan 25-50% pada kapasitas transportasi oksigen. Meningkatkan jumlah oksigen ke jaringan berarti meningkatkan resistensi terhadap kelelahan. Mäntyranta memiliki apa yang diinginkan setiap atlet: EPO. Atlet masa depan mungkin dapat memperkenalkan gen yang mampu meniru efek mutasi genetik yang terjadi secara alami di Mäntyranta ke dalam tubuh dan kondusif untuk kinerja.
Faktor pertumbuhan seperti insulin (IGF-1) diproduksi baik oleh hati maupun oleh otot dan konsentrasinya tergantung pada hormon pertumbuhan manusia (hGH).
Pelatihan, saran Sweeney, menstimulasi sel-sel prekursor otot, yang disebut 'satelit', agar lebih menerima IGF-I
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004]. Menerapkan perawatan ini untuk atlet akan berarti memperkuat otot-otot brachial pemain tenis, betis pelari, atau bisep petinju. Terapi ini dianggap relatif lebih aman daripada EPO, karena efeknya hanya terbatas pada otot target. Pendekatan ini kemungkinan akan diterapkan pada orang-orang sedini beberapa tahun ke depan.
Isoform dari faktor pertumbuhan seperti-insulin (IGF-1), faktor pertumbuhan mekanis (FGM), diaktifkan oleh rangsangan mekanis, seperti mis. latihan otot. Protein ini selain merangsang pertumbuhan otot, memiliki peran penting dalam memperbaiki jaringan otot yang cedera (seperti yang terjadi misalnya setelah pelatihan intensif atau kompetisi).
MGF diproduksi di jaringan otot dan tidak bersirkulasi dalam darah.
VEGF mewakili faktor pertumbuhan endotel pembuluh darah dan dapat digunakan untuk memfasilitasi pertumbuhan pembuluh darah baru. Terapi VEGF dikembangkan untuk menghasilkan bypass koroner pada pasien dengan penyakit jantung iskemik, atau untuk membantu orang lanjut usia dengan arteropati perifer. Pengkodean gen untuk VEGF dapat meningkatkan pertumbuhan pembuluh darah baru yang memungkinkan pasokan oksigen jaringan yang lebih besar.
Sejauh ini, percobaan 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 et al., 1998; Rajagopalan S et al., 2003]. Jika perawatan ini juga diterapkan pada atlet, itu akan menghasilkan peningkatan kandungan oksigen dan nutrisi ke jaringan, tetapi di atas semua kemungkinan menunda kelelahan otot, baik jantung dan tulang.
Karena VEGF sudah digunakan dalam banyak studi klinis, doping genetik sudah dimungkinkan!
Diferensiasi normal massa muskuloskeletal sangat penting untuk fungsionalitas organisme yang benar; fungsi ini dimungkinkan berkat aksi myostatin, protein yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan diferensiasi otot rangka.
Karena berfungsi sebagai regulator negatif, menghambat proliferasi sel-sel satelit dalam serat otot.
Secara eksperimental, myostatin digunakan in vivo untuk menghambat perkembangan otot pada model mamalia yang berbeda.
Myostatin aktif baik dengan mekanisme otokrin dan parakrin, baik di daerah muskuloskeletal maupun jantung. Peran fisiologisnya masih belum sepenuhnya jelas, meskipun penggunaan inhibitor myostatin, seperti follistatin, misalnya, menyebabkan peningkatan massa otot yang dramatis dan luas [Lee SJ, McPherron AC, 2001]. Penghambat seperti itu dapat meningkatkan kondisi regeneratif pada pasien yang menderita penyakit serius seperti distrofi otot Duchenne [Bogdanovich S et al., 2002)].
Supertopi ini mampu menaiki tangga dengan beban berat yang melekat di ekor. Selama tahun yang sama, tiga kelompok penelitian lain menunjukkan bahwa fenotipe dari bovine "otot ganda" yang biasa disebut adalah karena mutasi gen pengkode myostatin [Grobet et al., 1997; Kambadur et al., 1997; McPherron & Lee, 1997].
Baru-baru ini mutasi mstn - / - homozigot ditemukan pada seorang anak Jerman yang mengembangkan massa otot yang luar biasa. Mutasi diindikasikan sebagai efek penghambatan ekspresi myostatin pada manusia. Anak itu mengembangkan otot dengan baik saat lahir, tetapi seiring bertambahnya usia, perkembangan massa otot juga meningkat dan pada usia 4 tahun dia sudah mampu mengangkat 3 kilo; dia adalah putra dari mantan atlet profesional dan kakek-neneknya dikenal sebagai laki-laki dari banyak nasib.
Analisis genetik ibu dan anak mengungkapkan mutasi gen myostatin dengan hasil produksi protein yang gagal [Shuelke M et al., 2004].
Baik dalam kasus percobaan yang dilakukan pada mouse oleh kelompok Se-Jin Lee, dan pada anak, otot telah tumbuh baik pada penampang (hipertrofi) dan dalam jumlah miofibril (hiperplasia) [McPherron et al., 1997].
Nyeri adalah pengalaman indrawi dan emosional yang tidak menyenangkan terkait dengan kerusakan jaringan aktual atau potensial dan dijelaskan dalam hal kerusakan tersebut [iasp]. Karena ketidaknyamanannya, emosi rasa sakit tidak dapat diabaikan dan mendorong subjek yang mencoba untuk menghindari rangsangan (berbahaya) yang bertanggung jawab untuk itu; aspek ini mengkonfigurasikan fungsi perlindungan dari rasa sakit.
Dalam olahraga, penggunaan obat penghilang rasa sakit yang kuat dapat menyebabkan atlet untuk melatih dan bersaing di luar ambang rasa sakit yang normal.
Ini dapat menyebabkan risiko yang cukup besar bagi kesehatan atlet, karena lesi dapat memburuk secara signifikan, menjadi cedera permanen. Penggunaan obat-obatan ini juga dapat menyebabkan atlet untuk ketergantungan psiko-fisik pada mereka.
Alternatif untuk penghilang rasa sakit hukum bisa dengan menggunakan peptida analgesik seperti endorfin atau enkephalin. 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.
Bagian kedua: risiko doping genetik "
Diedit oleh : Lorenzo Boscariol
