Dr. Boscariol Lorenzoの卒業論文からの記事
遺伝子治療の分野における最近の進歩は、異なる病状の治療のための新しくて興味深い展望を切り開いた。 遺伝子治療の最初のテストはドーピングに厳密に関連したタンパク質（例えば、エリスロポエチンと成長ホルモン）で行われたので、これとスポーツの間の関係は明白です。
理論的には、私たちの体内に存在するタンパク質のすべてのレベルは遺伝子治療を通して調節することができます。
2002年3月にWADA [Pound R、WADA 2002]によって開催された遺伝的ドーピングに関する会議、および「ドーピング防止政策における調和と将来の発展に関する欧州会議」。同年、オランダのアーネムは、科学者、医師、医師、政府、ドーピング防止団体、製薬会社に、この新しいドーピング手法の調査結果と調査方法に関するあらゆる種類の情報を交換する可能性を与えました。 。
2003年1月1日から、国際オリンピック委員会（IOC）は、禁止物質の種類と方法のリストに遺伝子ドーピングを含めました[WADA、2007]。 2004年以来、WADAは、毎年更新される国際ドーピングリストを公表する責任を負っています。 このリストに含まれる遺伝子ドーピングの方法は、運動能力の向上を目的とした、細胞、遺伝子、遺伝要素の非治療的使用、または遺伝子発現の調節として定義されている。
この記事の目的は次のとおりです。
- スポーツにおいて、遺伝子治療から得られる増え続ける知識を実際に利用することが可能であるかどうかを明確にすること、伝統医学の新しく有望な分野。
- パフォーマンスを向上させるために遺伝子治療を使用できる可能な方法を特定します。
過去には、まだ実験的な研究段階にあったそれらの薬さえもスポーツの世界でスペースを見つけました。 このため、世界アンチドーピング機関（WADA）と国際オリンピック委員会（IOC）の両方が懸念を表明した。
「選手たちは全く同じように生まれたわけではない」 ：これは4分足らずで1マイルを走行したSir Roger Bannisterからの引用です。 異なる民族出身の人々は他の人々よりも先にいるかもしれません、近距離レースを支配する西アフリカのレーサー、またはマラソンに勝った東アフリカのアスリートを考えてください。 一方、白人は水泳大会で優位を占めています。
遺伝学およびゲノミクスのこの時代において、特定のスポーツに対する人の遺伝的素因を決定する遺伝子を同定することは可能であろう [Rankinen T at al。、2004]。 若い頃の遺伝子研究は、子供から素晴らしいアスリートを育成し、特定のパーソナルトレーニングプログラムを作成するための最良の方法です。 運動選手に適用されたこの研究は、その種の訓練の遺伝的素因を増やすことを目的とした特定の訓練方法を特定するためにも使用できる[Rankinen T at al。、2004]。
しかし、遺伝子の研究はより良い運動選手になるでしょうか？ Marion JonesとTim Montgomeryはどちらも100メートルのスピードチャンピオンであり、彼らは2003年の夏に赤ちゃんを産みました。 Steffi GrafとAndre Agassi（どちらもテニスの世界選手権でナンバーワン）でさえ子供がいます。 これらの子供たちはたいてい他の子供たちよりも好まれるでしょうが、彼らがチャンピオンになるかどうかを決定するであろう環境的および心理的なもののような他の要因もあります。
遺伝子治療は、疾患または機能不全の治療または予防のための遺伝物質のヒト細胞への導入として定義することができる。 この材料は、DNA、RNA、または遺伝子組み換え細胞によって表されます。 遺伝子治療の原理は、欠けている遺伝子を補うため、または異常な遺伝子を置き換えるための治療用遺伝子の細胞への導入に基づいている。 一般に、治療用タンパク質をコードし、それが核に達すると活性化されるＤＮＡが使用される。
「ほとんどの運動選手は薬を飲んでいる」[De Francesco L、2004]。 Drug Research Centerによる調査によると、オランダの人口の1％未満がドーピング製品を少なくとも1回、合計で約10万人の人々が摂取したと結論付けています。 これらの人々の40％は何年もの間ドーピングを使用していて、そしてそれらのほとんどは筋力トレーニング、またはボディービルをしています。 エリートスポーツにおけるドーピング物質の使用は、一般の人々のために示された1％以上であるように見えます、しかし正確な数字は知られていません。 ドーピングコントロールが陽性であると判定したエリートアスリートの割合は、近年1.3％から2.0％の間で変動しています[DoCoNed、2002]。
WADAによって策定された遺伝子ドーピングの定義は疑問の余地を残しています。 遺伝子治療によって治療された筋肉機能障害の患者は、競技会に参加することができますか？ 化学療法で治療され、骨髄機能の回復を早めるために現在エリスロポエチンをコードするEPO遺伝子を投与されている癌患者にも同じ考察が適用されます。
現在の遺伝子治療研究はまた、創傷の治癒過程を早めるため、または運動後の筋肉痛を軽減するためにも行われています。 そのような習慣は「治療的」であるとすべての人が考えることはできないであろうし、それらのパフォーマンス向上特性は疑問視される可能性がある。
臨床的観点からは、特に遺伝子導入技術の不適切な使用に照らして、遺伝子ドーピングの定義をより明確にすることがより適切であろう。
WADA（世界アンチドーピングコードのセクションM3（2007年1月1日版））は、以下の点を介して遺伝子ドーピングの禁止を正当化した。a）リストに含まれる物質または方法がスポーツパフォーマンスを向上させる能力。 b）本物質または方法を使用すると、競技者の健康に、現実的または推測されるリスクが生じる。 c）ドーピングの使用はスポーツの精神に違反します。 この精神は、倫理、公正なプレー、誠実さ、健康、楽しさ、喜び、そして規則の尊重といった一連の価値観を参考にして、規範の紹介の中で説明されています。
体細胞に対する治療法とは異なり、生殖細胞系の変化は永続的であり、子孫にも伝わります。 この場合、アスリートの健康に対する潜在的なリスクに加えて、子孫、両親またはパートナーなどの第三者に対するリスクもあります。
薬理遺伝学の分野では、その開発は科学と製薬産業の共同の努力にかかっており、主な目的は私たち一人ひとりのために「オーダーメイド」の薬を開発することです。 よく知られているように、多くの薬はそれらを服用する人によって全く異なる効果を持ちます、これはそれらの開発が一般的で個々の遺伝的特性を考慮に入れていないという事実によるものです。 薬理遺伝学がスポーツの世界に広がるとすれば、多かれ少なかれ匹敵する方法で彼ら自身を準備する見かけ上同等のアスリート間の競争のまさしくその考えは時代遅れになるかもしれません。
遺伝子治療の臨床実験データは、重症複合免疫不全[Hacein-Bey-Abina Sら、2002年]および血友病B [Kay MAら、前掲]を有する患者において非常に有望な結果を示している。 2000]。 さらに、冠状動脈疾患の治療のための血管内皮の成長因子を発現するベクターによる血管新生療法は、狭心症において良好な結果を与えている［Losordo DW et al。、2002］。
組織成長因子をコードする遺伝子の導入が用いられた場合[Huard J、Li Y、Peng HR、Fu FH、2003]、靭帯断裂または筋裂傷のようなスポーツに関連した様々な損傷の治療理論的にはより良い再生をもたらすことができます。 これらのアプローチは現在動物モデルで評価されていますが、今後数年間で確かに人間に関する臨床試験もまた活性化されるでしょう。
1964年、フィンランド北部のスキーヤーEeroMäntyrantaは、オーストリアのインスブルックで行われたオリンピックで2つのオリンピック金メダルを獲得し、相手の努力を無駄にしました。 数年後、Mantyrantaはエリスロポエチン受容体遺伝子のまれな突然変異の保因者であり、赤血球数の正常なフィードバック制御を危うくし、結果として25〜50％の増加で赤血球増加症を決定することが示されました。酸素輸送能力 組織への酸素量を増やすことは、疲労に対する抵抗力を高めることを意味します。 メンティランタは、すべてのアスリートが望むものを持っていました：EPO。 将来のアスリートは、メンティランタで自然に起こる遺伝的突然変異の効果をまねることができて、そしてパフォーマンスに資することができる遺伝子を体に導入することができるかもしれません。
インスリン様成長因子（IGF-1）は肝臓と筋肉の両方によって産生され、その濃度はヒト成長ホルモン（hGH）の濃度に依存します。
トレーニングは、スウィーニーは、「サテライト」と呼ばれる筋肉前駆細胞を刺激して、IGF-Iをより受容するように示唆します
[Lee S. Barton ER、Sweeney HL、Farrar RP、2004]。 運動選手にこの処置を適用することはテニスプレーヤーの上腕の筋肉、ランナーのふくらはぎ、またはボクサーの二頭筋を強化することを意味するでしょう。 この療法はEPOよりも比較的安全であると考えられています、なぜなら効果は標的の筋肉にのみ局在するからです。 このアプローチは、今後数年間で早くも人々に適用される可能性があります。
インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ − １）のアイソフォームである機械的成長因子（ＦＧＭ）は 、例えばＣＭＰなどの機械的刺激によって活性化される。 筋肉の運動 筋肉成長を刺激することに加えて、このタンパク質は、（例えば集中的なトレーニングまたは競技の後に起こるように）損傷した筋肉組織を修復するのに重要な役割を果たします。
MGFは筋肉組織で産生され、血中を循環しません。
ＶＥＧＦは血管内皮の増殖因子を表し、そして新しい血管の増殖を促進するために使用され得る。 ＶＥＧＦ療法は、虚血性心疾患を有する患者において冠状動脈バイパスを生じさせるため、または末梢動脈障害を有する高齢者を助けるために開発された。 ＶＥＧＦをコードする遺伝子は、より大きな組織酸素供給を可能にする新しい血管の成長を促進することができる。
これまでに、心虚血などの疾患に対して遺伝子治療実験が行われてきた［Ｂａｒｔｏｎ － Ｄａｖｉｓ ＥＲ ｅｔ ａｌ。、１９９８； Ｍ。 Losordo DW et al。、2002; Tio RA et al。、2005]、または末梢動脈不全
［Baumgartner I et al。、1998; Rajagopalan S et al。、2003]。 これらの治療法が運動選手にも適用された場合、それは組織への酸素と栄養素の含有量の増加をもたらしますが、とりわけ心臓と骨格の両方の筋肉の消耗を延期する可能性があります。
VEGFはすでに多くの臨床試験で使用されているので、遺伝子ドーピングはすでに可能です。
筋骨格塊の正常な分化は、生物の正しい機能にとって根本的に重要です。 この機能は、骨格筋の成長と分化を担うタンパク質であるミオスタチンの作用によって可能になります。
それは負の調節因子として働き、筋肉繊維中のサテライト細胞の増殖を阻害します。
実験的には、ミオスタチンは、異なる哺乳動物モデルにおいて筋肉の発達を阻害するためにインビボで使用されている。
ミオスタチンは筋骨格および心臓領域の両方において、オートクリンおよびパラクリン機構の両方で活性である。 例えばフォリスタチンなどのミオスタチン阻害剤の使用は、筋肉量の劇的かつ広範囲な増加を引き起こすが、その生理学的役割はまだ完全には明らかになっていない[Lee SJ、McPherron AC、2001]。 そのような阻害剤は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーのような深刻な病気を患っている患者の再生状態を改善することができる[Bogdanovich S et al。、2002）。
これらのスーパーピーは尾に付けられた重い重さで階段を上ることができました。 同年、他の3つの研究グループは、一般に「二重筋」と呼ばれるウシの表現型がミオスタチンをコードする遺伝子の突然変異によるものであることを示した[Grobet et al。、1997; 、１９９７年； Ｋａｍｂａｄｕｒ ｅｔ ａｌ。 McPherron＆Lee、1997]。
最近、異常な筋肉量を発症したドイツ人の子供にホモ接合性のmstn - / - 突然変異が発見されました。 変異は、ヒトにおけるミオスタチン発現の阻害の効果として示された。 子供は出生時に筋肉をよく発達させました、しかし、彼が年をとるにつれて筋肉量の発達も増加しました、そして、4歳までに、彼はすでに3キロの重さを持ち上げることができました。 彼は元プロスポーツ選手の息子であり、彼の祖父母は多くの運命の男性として知られていました。
母親と子供の遺伝分析は、タンパク質産生の失敗の結果としてミオスタチン遺伝子の突然変異を明らかにしました[Shuelke M et al。、2004]。
Se-Jin Leeのグループによってマウスで行われた実験の場合と子供のそれの両方において、筋肉は断面（肥大）と筋原線維の数（過形成）の両方で成長した［McPherron et al。、1997］。
疼痛は、実際のまたは潜在的な組織の損傷に関連する不快な感覚的および感情的な経験であり、そのような損傷に関して説明されている[iasp]。 その不快さのために、痛みの感情は無視することができず、その原因となる（有害な）刺激を避けようとする被験者を誘発する。 この側面は痛みの保護機能を構成します。
スポーツでは、強力な鎮痛薬の使用により、運動選手は通常の疼痛閾値を超えて訓練し、競争することができます。
病変はかなり悪化し、恒久的な怪我をする可能性があるため、これはアスリートの健康にかなりのリスクを引き起こす可能性があります。 これらの薬を使用すると、運動選手は精神薬理学的依存を受けることもあります。
合法的な鎮痛剤に代わるものは、エンドルフィンやエンケファリンなどの鎮痛ペプチドを使用することです。 前臨床動物研究により、これらのペプチドをコードする遺伝子が炎症性疼痛の知覚に影響を与えることが示されている［Ｌｉｎ ＣＲら、２００２年； １９８９年］。 Smith O、1999]。
しかしながら、疼痛を軽減するための遺伝子治療は依然としてその臨床的応用からは程遠い。
第二部：遺伝子ドーピングのリスク」
編集者 ：Lorenzo Boscariol
