บทความที่นำมาจากวิทยานิพนธ์ของดร. Boscariol Lorenzo
ความก้าวหน้าล่าสุดในการรักษาด้วยยีนได้เปิดมุมมองใหม่และน่าสนใจสำหรับการรักษาโรคต่าง ๆ ; เนื่องจากการทดสอบครั้งแรกของการรักษาด้วยยีนได้ดำเนินการกับโปรตีนที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสารกระตุ้น (เช่น erythropoietin และฮอร์โมนการเจริญเติบโต) การเชื่อมโยงระหว่างสิ่งนี้และการเล่นกีฬาเห็นได้ชัด
ในทางทฤษฎีโปรตีนทุกระดับที่มีอยู่ในร่างกายของเราสามารถปรับได้โดยการบำบัดด้วยยีน
การประชุมเกี่ยวกับการเติมสารพันธุกรรมทางพันธุกรรมของ WADA จัดขึ้นในเดือนมีนาคม 2545 โดย WADA [Pound R, WADA 2002] และ "การประชุมสภายุโรปเรื่องการประสานและการพัฒนาในอนาคตของนโยบายต่อต้านยาสลบ" ซึ่งเกิดขึ้นใน ในปีเดียวกันนั้น Arnhem เนเธอร์แลนด์ได้ให้โอกาสแก่นักวิทยาศาสตร์แพทย์แพทย์แพทย์รัฐบาลองค์กรต่อต้านยาสลบและอุตสาหกรรมยาเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลทุกชนิดเกี่ยวกับผลการวิจัยและวิธีการตรวจหาเทคนิคใหม่ของสารกระตุ้น .
ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2546 คณะกรรมการโอลิมปิกสากล (IOC) ได้รวมการเติมสารพันธุกรรมลงในรายการประเภทและวิธีการใช้สารต้องห้าม [WADA, 2007] ตั้งแต่ปี 2547 WADA มีหน้าที่รับผิดชอบในการเผยแพร่รายการสารกระตุ้นนานาชาติซึ่งได้รับการปรับปรุงทุกปี วิธีการ เติมสารพันธุกรรมที่ รวมอยู่ในรายการนี้หมายถึงการใช้เซลล์, ยีน, องค์ประกอบทางพันธุกรรมหรือการปรับการแสดงออกทางพันธุกรรมโดยไม่มีการรักษาโดยมีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกีฬา
บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ:
- ชี้แจงว่าในสนามกีฬาเป็นไปได้จริงหรือไม่ที่จะใช้ประโยชน์จากความรู้ที่เพิ่มขึ้นอันเนื่องมาจากการบำบัดด้วยยีนซึ่งเป็นสาขาการแพทย์แผนใหม่และมีแนวโน้ม
- เพื่อระบุวิธีที่เป็นไปได้ในการใช้ยีนบำบัดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
ในอดีตแม้แต่ยาเสพติดที่ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยเชิงทดลองได้ค้นพบพื้นที่ในโลกกีฬา ด้วยเหตุนี้ทั้งองค์การต่อต้านโลกยาสลบ (WADA) และคณะกรรมการโอลิมปิกสากล (CIO) ได้แสดงความกังวลของพวกเขา
"นักกีฬาไม่ได้เกิดมาเหมือนกัน" : นี่คือคำกล่าวของเซอร์โรเจอร์แบนนิสเตอร์ชายคนแรกที่เดินทางไมล์ในเวลาน้อยกว่า 4 นาที ผู้ที่มีต้นกำเนิดชาติพันธุ์ต่างกันสามารถอยู่ข้างหน้าคนอื่นได้เพียงคิดถึงนักวิ่งชาวแอฟริกาตะวันตกที่ครองเผ่าพันธุ์ระยะสั้นหรือนักกีฬาจากแอฟริกาตะวันออกที่ชนะการวิ่งมาราธอน ในทางกลับกันคนผิวขาวครองการแข่งขันว่ายน้ำ
ในยุคนี้ของพันธุศาสตร์และฟังก์ชั่นมัน เป็นไปได้ที่จะระบุยีนที่กำหนดความบกพร่องทางพันธุกรรมของบุคคลสำหรับกีฬาเฉพาะ [Rankinen T at al., 2004] การศึกษายีนตั้งแต่อายุยังน้อยอาจเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการพัฒนานักกีฬาที่ยอดเยี่ยมตั้งแต่เด็กและเพื่อสร้างโปรแกรมการฝึกอบรมส่วนบุคคลที่เฉพาะเจาะจง การศึกษานี้ใช้กับนักกีฬายังสามารถใช้เพื่อระบุวิธีการฝึกอบรมเฉพาะโดยมีจุดประสงค์ในการเพิ่มความจูงใจทางพันธุกรรมสำหรับการฝึกประเภทนั้น [Rankinen T at al., 2004]
แต่การศึกษายีนจะส่งผลให้นักกีฬาดีขึ้นหรือไม่ Marion Jones และ Tim Montgomery เป็นทั้งแชมป์ความเร็ว 100 เมตรในฤดูร้อนปี 2003 พวกเขามีลูก Steffi Graf และ Andre Agassi (อันดับหนึ่งในโลกนักเทนนิส) ก็มีลูกด้วยเช่นกัน เด็กเหล่านี้มักจะได้รับความนิยมมากกว่าคนอื่น ๆ แต่ก็มีปัจจัยอื่น ๆ เช่นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและจิตวิทยาที่จะตัดสินว่าพวกเขาจะกลายเป็นแชมป์หรือไม่
การบำบัดด้วยยีน สามารถกำหนดให้เป็นการถ่ายโอนสารพันธุกรรมเข้าสู่เซลล์ของมนุษย์เพื่อการรักษาหรือป้องกันโรคหรือความผิดปกติ สารนี้มีการแสดงโดย DNA, RNA หรือเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม หลักการของการบำบัดด้วยยีนนั้นขึ้นอยู่กับการแนะนำภายในเซลล์ของยีนบำบัดเพื่อชดเชยยีนที่ขาดหายไปหรือแทนที่ยีนที่ผิดปกติ โดยทั่วไปแล้ว DNA จะใช้ซึ่งเข้ารหัสโปรตีนการรักษาและถูกเปิดใช้งานเมื่อถึงนิวเคลียส
"นักกีฬาส่วนใหญ่ใช้ยา" [De Francesco L, 2004] การสำรวจโดยศูนย์วิจัยยาสรุปว่าน้อยกว่า 1% ของประชากรชาวดัตช์ใช้ผลิตภัณฑ์ยาสลบอย่างน้อยหนึ่งครั้งรวมแล้วประมาณ 100, 000 คน 40% ของคนเหล่านี้ใช้ยาสลบมาหลายปีและส่วนใหญ่ทำการฝึกความแข็งแรงหรือสร้างร่างกาย การใช้สารเติมแต่งในกีฬาชั้นแนวหน้าดูเหมือนว่าจะมากกว่า 1% สำหรับประชากรทั่วไป แต่ไม่ทราบจำนวนที่แน่นอน เปอร์เซ็นต์ของนักกีฬายอดเยี่ยมที่เป็นผลดีต่อการควบคุมยาสลบมีความผันผวนระหว่าง 1.3% และ 2.0% ในปีที่ผ่านมา [DoCoNed, 2002]
คำจำกัดความของการเติมสารพันธุกรรมที่กำหนดโดย WADA ออกจากห้องสำหรับคำถาม: สิ่งที่ไม่หมายถึงการรักษา? ผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของกล้ามเนื้อที่รักษาด้วยยีนบำบัดสามารถเข้าร่วมการแข่งขันได้หรือไม่? ข้อพิจารณาเดียวกันนี้ใช้กับผู้ป่วยโรคมะเร็งที่ได้รับการรักษาด้วยเคมีบำบัดและผู้ที่ได้รับยีน EPO ที่เข้ารหัส erythropoietin เพื่อเร่งการฟื้นตัวของการทำงานของไขกระดูก
การวิจัยยีนบำบัดปัจจุบันยังดำเนินการเพื่อเร่งกระบวนการบำบัดของแผลหรือเพื่อบรรเทาอาการปวดกล้ามเนื้อหลังออกกำลังกาย การปฏิบัติดังกล่าวอาจไม่ได้รับการพิจารณาโดยทั้งหมดว่าเป็น "การรักษา" และคุณสมบัติการเพิ่มประสิทธิภาพของพวกเขาสามารถถูกสอบสวน
จากมุมมองทางคลินิกมันจะเหมาะสมกว่าที่จะระบุนิยามของการเติมสารพันธุกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการใช้เทคโนโลยีการถ่ายโอนยีนที่ไม่เหมาะสม
WADA (มาตรา M3 ของรหัส Anti-Doping โลก (รุ่น 1 มกราคม, 2007) ได้แสดงเหตุผลในการห้ามการใช้สารต้องห้ามทางพันธุกรรมผ่านจุดต่อไปนี้: a) หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่พิสูจน์แล้วผลกระทบหรือประสบการณ์ทางเภสัชวิทยาว่าสารหรือวิธีการที่รวมอยู่ในรายการ ความสามารถในการเพิ่มประสิทธิภาพการกีฬา b) การใช้สารหรือวิธีการทำให้เกิดความเสี่ยงเป็นจริงหรือสันนิษฐานว่ามีผลต่อสุขภาพของนักกีฬา c) การใช้ยาสลบเป็นการฝ่าฝืนจิตวิญญาณของการเล่นกีฬา วิญญาณนี้อธิบายไว้ในการแนะนำหลักจรรยาบรรณโดยอ้างอิงถึงชุดของค่านิยมเช่นจริยธรรมการเล่นอย่างยุติธรรมความซื่อสัตย์สุขภาพความบันเทิงความรื่นเริงและการเคารพกฎ
ในทางตรงกันข้ามกับการรักษาในเซลล์ร่างกายการเปลี่ยนแปลงของสายพันธุ์เชื้อโรคนั้นเป็นแบบถาวรและถ่ายทอดไปยังลูกหลาน ในกรณีนี้นอกจากความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นต่อสุขภาพของนักกีฬาแล้วยังมีความเสี่ยงที่มีต่อบุคคลที่สามเช่นลูกหลานพ่อแม่หรือหุ้นส่วน
ในด้านเภสัชจลนศาสตร์การพัฒนาขึ้นอยู่กับความพยายามร่วมกันของวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมยาเป้าหมายหลักคือการพัฒนายา "ทำตามวัด" สำหรับเราแต่ละคน เป็นที่ทราบกันดีว่ายารักษาโรคหลายชนิดมีผลที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงขึ้นอยู่กับว่าใครใช้ยานี้เนื่องจากความจริงที่ว่าการพัฒนาของพวกเขาเป็นยาสามัญและไม่คำนึงถึงลักษณะทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคล หากเภสัชจลนศาสตร์ต้องแพร่กระจายไปสู่โลกแห่งการกีฬาความคิดในการแข่งขันระหว่างนักกีฬาที่เท่าเทียมกันอย่างเห็นได้ชัดและผู้ที่กำลังเตรียมตนเองในลักษณะที่คล้ายคลึงกันมากหรือน้อยอาจกลายเป็นสิ่งล้าสมัย
ข้อมูลการทดลองทางคลินิก จากการรักษาด้วยยีนแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่ายินดีมากในผู้ป่วยที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องรวมกันอย่างรุนแรง [Hacein-Bey-Abina S และคณะ, 2002] และ hemophilia B [Kay MA, et al. 2000] ยิ่งไปกว่านั้นการรักษาด้วย angiogenic ผ่านพาหะแสดงถึงปัจจัยการเติบโตของหลอดเลือด endothelial สำหรับการรักษาโรคหลอดเลือดหัวใจได้รับผลลัพธ์ที่ดีในโรคหลอดเลือดหัวใจตีบ [Losordo DW et al., 2002]
หากมีการใช้การถ่ายโอนปัจจัยการเจริญเติบโตของยีนที่เข้ารหัสเนื้อเยื่อ [Huard J, Li Y, Peng HR, Fu FH, 2003] การรักษาความเสียหายต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกีฬาเช่นการฉีกเอ็นหรือกล้ามเนื้อฉีกขาด ในทางทฤษฎีอาจส่งผลให้เกิดการฟื้นฟูที่ดีขึ้น วิธีการเหล่านี้กำลังได้รับการประเมินในแบบจำลองสัตว์ แต่การทดลองทางคลินิกกับมนุษย์จะมีผลในปีต่อ ๆ ไป
ในปีพ. ศ. 2507 นักเล่นสกีชาวฟินแลนด์ตอนเหนือ Eero Mäntyrantaได้พยายามอย่างไร้ประโยชน์โดยการชนะเหรียญทองโอลิมปิกสองรายการที่เกม Innsbruck ในประเทศออสเตรีย หลังจากนั้นไม่กี่ปี Mantyranta ก็แสดงให้เห็นว่ามีการกลายพันธุ์ที่หายากในยีน Erythropoietin receptor ซึ่งโดยการประนีประนอมกับการควบคุมการป้อนกลับตามปกติของจำนวนเซลล์เม็ดเลือดแดงทำให้เกิด polycythaemia เพิ่มขึ้น 25-50% ความจุการขนส่งออกซิเจน การเพิ่มปริมาณออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อหมายถึงการเพิ่มความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า Mäntyrantaมีสิ่งที่นักกีฬาทุกคนต้องการ: EPO นักกีฬาแห่งอนาคตอาจจะสามารถนำเข้าสู่ร่างกายยีนที่มีความสามารถในการเลียนแบบผลของการกลายพันธุ์ของยีนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในMäntyrantaและเอื้อต่อการทำงาน
ปัจจัยการเจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน (IGF-1) ผลิตโดยทั้งตับและกล้ามเนื้อและความเข้มข้นของมันขึ้นอยู่กับฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์ (hGH)
การฝึกอบรมแนะนำสวีนีย์ช่วยกระตุ้นเซลล์ต้นกำเนิดของกล้ามเนื้อเรียกว่า 'ดาวเทียม' เพื่อให้เปิดกว้างมากขึ้นกับ IGF-I
[Lee S. Barton ER, Sweeney HL, Farrar RP, 2004] การใช้การรักษานี้กับนักกีฬาจะหมายถึงการเสริมสร้างกล้ามเนื้อแขนขาของนักเทนนิสลูกวัวของนักวิ่งหรือลูกหนูของนักมวย การบำบัดนี้เป็นความคิดที่ค่อนข้างปลอดภัยกว่า EPO เนื่องจากผลจะถูก จำกัด เฉพาะกล้ามเนื้อเป้าหมาย วิธีนี้มีแนวโน้มที่จะนำไปใช้กับคนเร็วเท่าที่จะเป็นปีที่ผ่านมา
ปัจจัยการเจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน isoform (IGF-1), ปัจจัยการเจริญเติบโตทางกล (MGF) ถูกเปิดใช้งานโดยสิ่งเร้าทางกลเช่นเช่น การออกกำลังกายกล้ามเนื้อ โปรตีนนี้นอกจากจะช่วยกระตุ้นการเติบโตของกล้ามเนื้อแล้วยังมีบทบาทสำคัญในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อที่ได้รับบาดเจ็บ (เช่นเกิดขึ้นหลังจากการฝึกฝนอย่างเข้มข้นหรือการแข่งขัน)
MGF ผลิตในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อและไม่หมุนเวียนในเลือด
VEGF แสดงถึงปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด endothelial และสามารถนำมาใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการเติบโตของเส้นเลือดใหม่ การบำบัดด้วย VEGF ได้รับการพัฒนาเพื่อผลิตการบายพาสหลอดเลือดหัวใจตีบในผู้ป่วยโรคหัวใจขาดเลือดหรือเพื่อช่วยผู้สูงอายุที่เป็นโรคหลอดเลือดแดงส่วนปลาย ยีนที่รหัสสำหรับ VEGF สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของเส้นเลือดใหม่ที่ช่วยให้การจัดหาออกซิเจนมากขึ้นไปยังเนื้อเยื่อ
จนถึงขณะนี้มีการทดลองการบำบัดด้วยยีนสำหรับโรคต่าง ๆ เช่นโรคหัวใจขาดเลือด [Barton-Davis ER และคณะ, 1998; Losordo DW และคณะ, 2002; Tio RA et al., 2005] หรือภาวะหลอดเลือดแดงส่วนปลายไม่เพียงพอ
[Baumgartner I และคณะ, 1998; Rajagopalan S และคณะ, 2003] หากการรักษาเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับนักกีฬาก็จะส่งผลในการเพิ่มปริมาณออกซิเจนและสารอาหารไปยังเนื้อเยื่อ แต่เหนือความเป็นไปได้ทั้งหมดของการเลื่อนการหมดความเหนื่อยล้าของกล้ามเนื้อทั้งหัวใจและโครงกระดูก
เนื่องจาก VEGF ได้ถูกนำไปใช้ในการศึกษาทางคลินิกหลายครั้งการเติมสารพันธุกรรมจึงเป็นไปได้!
ความ แตกต่าง ปกติ ของมวลกล้ามเนื้อและกระดูก มีความสำคัญพื้นฐานสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของสิ่งมีชีวิต; ฟังก์ชั่นนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการกระทำของ myostatin ซึ่งเป็นโปรตีนที่รับผิดชอบต่อการเติบโตและความแตกต่างของกล้ามเนื้อโครงร่าง
มันทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมเชิงลบยับยั้งการแพร่กระจายของเซลล์ดาวเทียมในเส้นใยกล้ามเนื้อ
จากการทดลองในมุมมองของ myostatin จะใช้ ในร่างกาย เพื่อยับยั้งการพัฒนากล้ามเนื้อในรูปแบบ Mammalian ที่แตกต่างกัน
Myostatin นั้นทำงานได้ดีทั้งกับระบบ autocrine และ paracrine ทั้งในระดับกล้ามเนื้อและกระดูก บทบาททางสรีรวิทยาของมันยังไม่เป็นที่เข้าใจแม้ว่าการใช้สารยับยั้ง myostatin เช่น follistatin ทำให้กล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นอย่างมากและแพร่หลาย [Lee SJ, McPherron AC, 2001] สารยับยั้งดังกล่าวอาจปรับปรุงสภาพการงอกใหม่ในผู้ป่วยที่ทุกข์ทรมานจากโรคร้ายแรงเช่น Duchenne muscular dystrophy [Bogdanovich S และคณะ, 2002)]
กลุ่มคนเก่งเหล่านี้สามารถปีนขึ้นไปบนบันไดได้ด้วยน้ำหนักที่หนักหน่วงที่หาง ในปีเดียวกันกลุ่มวิจัยอีกสามกลุ่มแสดงให้เห็นว่าฟีโนไทป์ของวัวทั่วไปเรียกว่า "กล้ามเนื้อคู่" เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนที่เข้ารหัส myostatin [Grobet et al., 1997; Kambadur et al., 1997; McPherron & Lee, 1997]
เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการค้นพบการกลายพันธุ์ของ homozygous mstn - / - ในเด็กเยอรมันที่พัฒนากล้ามเนื้อเป็นพิเศษ การกลายพันธุ์นี้เรียกว่าผลของการยับยั้งการแสดงออกของ myostatin ในมนุษย์ เด็กพัฒนากล้ามเนื้อตั้งแต่แรกเกิด แต่การเติบโตก็เพิ่มการพัฒนาของกล้ามเนื้อและเมื่ออายุ 4 ปีก็สามารถยกน้ำหนักได้ 3 กิโลกรัมแล้ว เขาเป็นบุตรชายของอดีตนักกีฬาอาชีพและปู่ย่าตายายของเขาเป็นที่รู้จักในฐานะชายและหญิง
การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของแม่และเด็กพบว่าการกลายพันธุ์ของยีน myostatin ทำให้ขาดการผลิตโปรตีน [Shuelke M et al., 2004]
ทั้งในการทดลองดำเนินการบนเมาส์โดยกลุ่มของ Se-Jin Lee และในเด็กที่กล้ามเนื้อได้เติบโตทั้งใน cross-section (ยั่วยวน) และในจำนวน myofibrils (hyperplasia) [McPherron et al., 1997]
ความเจ็บปวด เป็นประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสและอารมณ์ที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเสียหายของเนื้อเยื่อจริงหรือที่อาจเกิดขึ้นและอธิบายไว้ในแง่ของความเสียหาย [iasp] เนื่องจากความไม่พอใจอารมณ์ความเจ็บปวดจึงไม่สามารถเพิกเฉยและทำให้บุคคลที่พยายามหลีกเลี่ยงสิ่งเร้า (อันตราย) ที่รับผิดชอบ ด้านนี้กำหนดค่าฟังก์ชั่นการป้องกันความเจ็บปวด
ในกีฬาการใช้ ยาแก้ปวดที่ ทรงพลังอาจทำให้นักกีฬาฝึกและแข่งขันได้มากกว่าระดับความเจ็บปวดปกติ
สิ่งนี้อาจส่งผลให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของนักกีฬาเนื่องจากการบาดเจ็บอาจทำให้อาการบาดเจ็บรุนแรงยิ่งขึ้น การใช้ยาเหล่านี้ยังสามารถนำนักกีฬาไปสู่การพึ่งพาทางจิตและทางจิตกับพวกเขา
ทางเลือกอื่นสำหรับความเจ็บปวดที่สงบเงียบทางกฎหมายอาจใช้ เปปไทด์ยาแก้ปวด เช่น endorphins หรือ enkephalins การวิจัยสัตว์พรีคลินิกแสดงให้เห็นว่ายีนที่เข้ารหัสเปปไทด์เหล่านี้มีผลต่อการรับรู้ถึงอาการปวดอักเสบ [Lin CR et al., 2002; Smith O, 1999].
อย่างไรก็ตามการรักษาด้วยยีนเพื่อบรรเทาอาการปวดยังคงห่างไกลจากการใช้ทางคลินิก
ส่วนที่สอง: ความเสี่ยงของการเติมสารพันธุกรรม»
เรียบเรียงโดย : Lorenzo Boscariol
