Super-mysz i genetyczny doping sportowców
Paweł Szablewski | 2007-11-21
Zmieniając gen odpowiedzialny za metabolizm, można przestawić go z programu wykorzystującego jako główne paliwo cukry na energię opartą o kwasy tłuszczowe. Takie myszy mogą jeść dwa razy tyle co naturalne odmiany i w ogóle nie tyją. Po za tym stają się prawdziwymi super myszami. Biegają więcej i szybciej niż ich dzicy pobratymcy, są silniejsze, żyją znacznie dłużej i niczego się nie boją, nawet kotów.
Według autorów, naukowców z Uniwersytetu w Cleveland (Ohajo, USA) główną przyczyną jest wprowadzenie nadekspresji genu enzymu karboksykinazy fosfoenolopirogronianu (PEPCK-C). Badanie tego enzymu prowadzono w ramach prac nad metabolizmem i fizjologią mięśni szkieletowych poddawanych treningowi. W ramach eksperymentów wyprodukowano blisko 500 super-myszy PEPCK-C. Powstały one jako sześć oddzielnych linii o różnym poziomie nadprodukcji PEPCK-C. U osobników normalnych jego poziom wynosi około 0.08 części na gram mięśni, u najbardziej pobudzonych linii wynosi 9 części na gram mięśni. Zwierzęta takie łatwo można poznać po samym zachowaniu, są około 7 razy bardziej aktywne. W klatce, przebiegają po 6 km bez przerwy z prędkością 0.3 km/h, czyli około 20 m na minutę.
Są także znacznie agresywniejsze. Stąd mowa o braku u nich strachu nawet przed kotem. Różnią się także w budowie i funkcjonowaniu komórek mięśniowych. Linie PECK-C zawierają znacznie więcej mitochondriów, odpowiedzialnych za produkcję energii. Przy długotrwałym wysiłku tak zmienione mięśnie produkują również znacznie mniej niekorzystnego dla ich funkcjonowania kwasu mlekowego.
Średnio myszy PECK-C zjadają o 60% więcej pokarmu niż ich naturalni odpowiednicy. Mimo to nie tyły, były zdrowsze i zdolne do posiadania potomstwa w wieku 2,5 lat. Podczas gdy większość ich naturalnych odpowiedników, kończy okres reprodukcyjny w wieku półtora roku, rzadko przekraczając 2 lata życia.
Podobne rezultaty osiągną zespół naukowców z USA i z Południowej Koreii w 2004r. Udało im się wtedy otrzymać mysz super-maratończyka. Naukowcy doprowadzili do zwiększenia aktywności genu PPAR delta. Gen ten wpływa na działanie wielu innych genów. Działanie zmienionego genu PPAR delta prowadziło do zmniejszenia włókien mięśniowych działających silnie ale szybko się męczących na rzecz wzrostu włókien działających słabiej ale wytrzymałych na zmęczenie. Innym objawem było zwiększone spalanie tłuszczy i wzrost masy mięśniowej gryzoni. Tak zmienione myszy w czasie treningów przebiegały dystans około 1800 metrów, podczas gdy ich dzicy odpowiednicy kończyli bieg po około 900 metrach. Również te myszy, podobnie jak opisane w doświadczeniu powyżej, utrzymywane nawet na wysokokalorycznej diecie nie wykazywały objawów tycia czy nadwagi.
Badania tego typu prowadzi się głównie w celu opracowania leków na różne stany chorobowe związane z niewydolnością mięśni, nadwagą, starzeniem się organizmu. Najprawdopodobniej jednak najpierw zostaną sprawdzone w wyczynowym sporcie. Już pojawiają się plotki o stosowaniu dopingu w postaci krwi pępowinowej, przyspieszającej regenerację mięśni.
Wiele z środków dopingowych to leki wspomagające przenoszenie tlenu przez krew, między innymi stosowane przy anemii. Jednym z bardziej znanych jest hormon erytropoetyny (EPO), zwiększający ilość czerwonych krwinek, pozwalając krwi na przenoszenie większej ilości tlenu. Substancja ta jest bardzo trudno wykrywalna, a testy są niezwykle skomplikowane i kosztowne. Do tego, jak donoszą najnowsze komunikaty, można bardzo łatwo maskować jego obecność, dodając do prób jakikolwiek detergentów zawierających proteazy, np. mydła. Nowym środkiem przeciw anemii ma być repoxygen. Odpowiednio zmodyfikowane wirusy wprowadzające dodatkowe geny do komórki. Geny te związane są z hormonem EPO. Chociaż lek nie przeszedł jeszcze testów klinicznych już pojawiają się doniesienia, o podejrzeniach, o jego stosowaniu przez niektórych sportowców. Lek ten jest na razie niewykrywalny przez tradycyjne techniki antydopingowe. Również w przypadku supermyszy powstały obawy, iż doświadczenia takie w pierwszej kolejności mogą wykorzystać wyczynowi sportowcy.
Problem i obawy stosowania technik inżynierii genetycznej przez sportowców pojawił się także w 2004r, gdy Lee Sweeney z kolegami z University of Pennsylvania, przedstawili wyniki badań nad zwiększaniem masy mięśniowej trenujących gryzoni. W tym przypadku zastosowano iniekcje domięśniową, zmienionymi wirusami niosącymi gen hormonu IGF-I. Gryzonie poddane takim zastrzykom po treningu miały większe umięśnienie i w okresie zmniejszonej ruchliwości dłużej je utrzymywały. Jak stwierdzili autorzy badań, zastosowanie tej metody w sporcie wyczynowym wydaje się mało prawdopodobne. Zwłaszcza, że jak pokazują inne doświadczenia, przeniesienie testów z gryzoni na ludzi często dawało bardzo marne rezultaty lub w ogóle kończyło się tragicznie, a sportowcy walczący o medale potrzebują pewnych wyników. Pewności jednak nie ma, bo wykrycie takich praktyk byłoby niezmiernie trudne.
Źródła:
- Sciencedaily.com, 02.11.2007r., Genetically Engineered *Mighty Mouse* Can Run 6 Kilometers Without Stopping,
- Polska The Times, 01.11.2007r., Oszustwa dopingowe ukryte w mydelniczce,
- bbc.com, 16.02.2004r., Athlete cheats seek genetic boost,
- PLoS Biol 2(10): e294, 24.08.2004r., Wang YX, Zhang CL, Yu RT, Cho HK, Nelson MC, et al., Regulation of Muscle Fiber Type and Running Endurance by PPARδ, doi:10.1371/journal.pbio.0020294
Komentarze
Marta | 2007-11-24 00:00:00
Badania nad "genami sportowców" prowadzone są obecnie na Uniwersytecie Szczecińskim:)
BM | 2007-12-22 00:00:00
Dzięki interesująca , i zachecające do zapoznania się z tematem ;)
tylko czy na prawe nie ma skutków ubocznych takiego "szybkiegotrybu życia na wysokim poziomie energetycznym ?"