Genetikai dopping és jelölt gének
Az energiatermeléssel és mozgással kapcsolatos bármely fiziológiai folyamat a genetikai doppingolás potenciális célpontjának tekinthető, amelynek célja a nagyobb sportteljesítmény elérése.
Továbbá, a genetikai doppingolás lehetősége a farmakológiai doppingolás egyéb formáihoz képest még vonzóbb, mivel a jelenlegi doppingellenes kontrollokkal gyakorlatilag lehetetlen bizonyítani, hogy genetikai dopping van.
A genetikai doppingolásra jelölt lehetséges géneket csoportokba osztották a fizikai teljesítménnyel kapcsolatos folyamatok hatására; egyesek azonban több csoporthoz kapcsolódnak, figyelembe véve az összetett biológiai funkciókat, amelyekben részt vesznek.
A kitartással kapcsolatos gének
Eritropoietin : A tartóssági sportok teljesítményét az oxigén szövetekbe történő szállításának növelésével lehet megvalósítani, például növelve a vérsejtek számát (amelyek hemoglobint tartalmaznak, az oxigént kötő és hordozó fehérjét) a keringésben. A test által termelt vörösvértestek számát (eritropoiesis) az eritropoietin (EPO), a vese által szintetizált glikoprotein (minimálisan a májban) szabályozza.
Az eritropoietin, amelynek termelését a vérben lévő oxigén koncentrációja szabályozza, kölcsönhatásba lép egy specifikus receptorral (EPOR), amely a csontvelőben lévő vörösvértestek prekurzor sejtjeiben van jelen. A keringő EPO magas szintje stimulálja a vörösvérsejt-termelést, és a hematokrit (a vérben a vörösvérsejtek, a fehérvérsejtek és a vérlemezkék százalékos aránya) és a hemoglobin szintjének növekedését eredményezi. A végső hatás az oxigén szállítása a szövetekbe.
Az észak-finn síelő Eero Mäntyranta 1964-ben haszontalan volt az ellenfelek erőfeszítéseivel, két olimpiai aranyérmet nyert az Innsbruckban, Ausztriában. Néhány év elteltével bebizonyosodott, hogy a Mäntyranta egy ritka mutáció hordozója volt az EPOR génben, amely még alacsony EPO szint jelenlétében is aktívvá tette, ezáltal növelve a vörösvérsejtek termelését, ami ennek következtében növelte az oxigén szállítási kapacitását. 25-50%.
Az EPO és az EPO-termelést stimuláló valamennyi tényező terápiás potenciálja a súlyos vérszegénység kezeléséhez kapcsolódik; a rekombináns peptid beadása helyett a génterápiás technikák alkalmazásának lehetősége, ami az EPO spontán szintézisét indukálja a szervezetben, pozitív hatással lenne mind klinikai, mind gazdasági szempontból. Az első klinikai vizsgálatban az EPO génterápiát alkalmazták krónikus veseelégtelenségben szenvedő betegeknél, ex vivo megközelítéssel, amely azonban korlátozott eredményeket adott.
Egy másik akadályt az EPO használatával kapcsolatos számos mellékhatás jelenti, amelyek ugyanazok, amelyek az EPO adminisztrációjának legnagyobb kockázatait jelentik a sportolókban. A vörösvértestek növekedése csökkenti a vér folyékonyságát, növelve a szilárd vagy a corpuscularis részt (hematokrit). Ez a viszkozitásnövekedés a vérnyomás növekedését (hipertóniát) okozza, és elősegíti a trombi képződését, amelyek kialakulását követően elzárhatják a véredényeket (trombózis). Ez a kockázat dehidratálódás esetén jelentősen megnő, amint az általában a tartóssági versenyeknél van. Az anyag legsúlyosabb mellékhatásai közé tartoznak a szívritmuszavarok, a hirtelen halál és az agykárosodás (stroke).
PPARD (peroxiszóma proliferátor-aktivált receptor delta ): az állatmodell-vizsgálatok kimutatták, hogy létezik egy másik géncsalád, amely képes jelentősen növelni a sportos teljesítményt, a PPARD-ot (peroxiszóma proliferátor-aktivált receptor delta) és az alfa-ko-aktivátorokat és béta (PPARGC1A és PPARGC1B). A PPARD kifejeződése különösen elősegíti a IIb típusú izomrostok gyors kontrakcióra történő áthaladását (más néven fehér, "gyors rángás") a IIa típusú (közepes) és az I. típusú lencseé (más néven vörös)., "lassú csípés"), ami az állandó fizikai testmozgást követően fiziológiailag történik. A IIb szálakat általában rövid gyakorlatok során alkalmazzák, amelyek nagy neuromuszkuláris erőfeszítést igényelnek. Csak akkor aktiválódnak, ha a lassú rángatású rostok felvétele maximális. A lassú csípő izomrostokat (piros, I vagy ST típusú, az angol „lassú csípés”) helyett alacsony intenzitású, de tartós izomtevékenységeket alkalmaznak. Vékonyabb, mint a fehér, a vörös szálak több glikogént tartalmaznak, és az aerob anyagcserével kapcsolatos enzimeket koncentrálják. A mitokondriumok több és nagyobbak, csakúgy, mint az egyetlen rostot befecskendező kapillárisok száma. Az utóbbi csökkentett mérete megkönnyíti az oxigén diffúzióját a vérből a mitokondriumokba, a közöttük lévő kisebb távolság miatt. Pontosan a mioglobin és a mitokondriumok bőséges tartalma adja meg ezeknek a szálaknak a piros színét, amelyből a nevük származik.
A transzgénikus egérmodell ("maratoni egér") tanulmányozása, amely a PPARD-t fejezi ki, hatalmas növekedést mutatott a fizikai erőfeszítésekkel szemben, anélkül, hogy az izmok növekedése és az aerob gyakorlás képessége növekedne.
Egy szintetikus vegyületet (GW501516) is azonosítottunk, amely képes volt kötődni a PPARD receptorhoz és aktiválni; mint ilyen, ezért emberben is lehetséges dopingszert jelenthet.
Angiogenezishez kapcsolódó gének : A genetikai doping potenciális célpontjai a vaszkuláris endoteliális növekedési faktor (VEGF), a szöveti növekedési faktor (TGF) és a hepatocita növekedési faktor (HGF) családjába tartozó gének; ezeknek a géneknek az expressziója valójában összefügg az angiogenezis növekedésével (új erek kialakulásával).
Az új edények kialakulása azt jelenti, hogy a szív, az izmok, a máj és az agy nagyobb mennyiségű vért, és így oxigént biztosít, ami fokozza a fizikai erővel szembeni ellenállás képességét.
Az angiogenezis stimulálása szintén hasznos az elhúzódó ischaemia esetén, mint például a szívizom ischaemiában szenvedő betegeknél; A VEGF és az FGF in vivo izom-vagy szívkoszorúér-injektálása során ezeken a betegeken végzett klinikai vizsgálatok nagyon pozitív eredményeket mutattak. Azonban az angiogenezis-stimuláló génterápiával kapcsolatban számos mellékhatás és kockázat kapcsolódik, például a neoplasztikus betegségek kialakulásának és a retinopátia és az atherosclerosis súlyosbodásának kockázata.
