遺伝子ドーピングと候補遺伝子
エネルギー生産および運動に関連するあらゆる生理学的プロセスは、より大きなスポーツパフォーマンスを達成することを目的とした、遺伝子ドーピングの潜在的な標的と見なすことができる。
さらに、遺伝子ドーピングの見込みは、他の形態の薬理学的ドーピングと比較して、現在使用されているドーピング防止対照では、遺伝子ドーピングがあることを証明することは実際上不可能であるという事実によりさらに魅力的である。
遺伝子ドーピングのための可能性のある遺伝子候補は、身体的能力に関連したプロセスに関連したそれらの効果に基づいてグループに分けられました。 しかしながら、それらが関与する複雑な生物学的機能を考慮して、いくつかは複数のグループに関連しています。
持久力関連遺伝子（持久力）
エリスロポエチン ：持久力スポーツでのパフォーマンスは、例えば血液中への赤血球（ヘモグロビン、酸素を結合して輸送するタンパク質を含む）の数を増やすことによって、組織への酸素の輸送を増やすことによって実行することができます。 身体によって産生される赤血球の数（赤血球産生）は、腎臓によってそして最低限肝臓によって合成される糖タンパク質であるエリスロポエチン（ＥＰＯ）によって細かく調節されている。
その産生が血中の酸素濃度によって調節されるエリスロポエチンは、骨髄中の赤血球の前駆細胞に存在する特異的受容体（ＥＰＯＲ）と相互作用する。 高レベルの循環EPOは赤血球産生を刺激し、ヘマトクリット値（血中の赤血球、白血球、血小板）と総ヘモグロビンの増加をもたらします。 最後の効果は、組織への酸素輸送の増加です。
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、メンティランタは低EPOレベルの存在下でも活性化させ、その結果赤血球の産生量を増加させ、その結果酸素濃度を増加させるEPOR遺伝子のまれな突然変異の保因者であることが示されました。 25から50パーセント。
EPOの治療の可能性とEPO産生を刺激するすべての要因は重症貧血の治療に関連しています。 組換えペプチドを投与する代わりに遺伝子治療技術を使用し、それによって体内でのＥＰＯの自然合成を誘導する可能性は、臨床的および経済的観点の両方からプラスの効果をもたらすであろう。 最初の臨床試験では、慢性腎不全貧血患者にEPO遺伝子治療を使用しましたが、エクスビボアプローチでは結果が限られていました。
克服すべきもう1つの障害は、EPOの使用に関連した多くの副作用によって表されます。これは、スポーツ選手におけるEPO投与の最大のリスクを構成するものと同じものです。 赤血球の増加は血液の流動性を低下させ、その固形部分または赤血球部分（ヘマトクリット値）を増加させます。 この粘度の上昇は血圧の上昇（高血圧）を引き起こし、一旦形成されると血管を閉塞させることがある血栓の形成（血栓症）を促進する。 このリスクは、持久力レースで通常そうであるように、脱水症の場合にはかなり増加します。 この物質の最も重篤な副作用には、心不整脈、突然死および脳損傷（脳卒中）が含まれます。
PPARD（ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体デルタ ）：動物モデル研究は、運動能力を有意に増加させることができる別のファミリーの遺伝子、PPARD（ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体デルタ）およびアルファ共活性化因子の存在を示したおよびベータ版（PPARGC1AおよびPPARGC1B）。 特にＰＰＡＲＤの発現は、ＩＩｂ型から急速収縮（白、「速筋」とも呼ばれる）からＩＩａ型（中間）およびＩ型レンズ（赤とも呼ばれる）への筋線維の通過を促進することができる。 、 "遅いけいれん"）、これは一定の身体運動の後に生理学的に起こることです。 IIb繊維は通常、大きな神経筋努力を必要とする短い運動中に補充されます。 遅筋線維の動員が最大の場合にのみ活性化されます。 遅筋線維（赤、タイプIまたはST、英語の「遅筋」から）は、代わりに低強度だが長続きする筋作用で動員されます。 白、赤の繊維より薄いと、より多くのグリコーゲンを保持し、好気性代謝に関連する酵素を濃縮する。 ミトコンドリアは、単一の繊維を注入する毛細血管の数と同じように、より多く、より大きくなっています。 後者のサイズが小さくなると、それらの間の距離が小さくなるため、血液からミトコンドリアへの酸素の拡散が促進される。 正確に豊富なミオグロビンとミトコンドリアの含有量がこれらの繊維に赤い色を与えていることから、それらの名前は由来しています。
ＰＰＡＲＤを過剰発現するトランスジェニックマウスモデル（「マラソンマウス」）に関する研究は、筋肉量の増加および有酸素運動に対処する能力があることなく、身体的努力に対する抵抗性の大幅な増加を示した。
ＰＰＡＲＤ受容体に結合してそれを活性化することができた合成化合物（ＧＷ５０１５１６）もまた同定された。 したがって、それ自体、それはヒトにおいても可能性のあるドーピング剤になり得る。
血管新生関連遺伝子 ：遺伝子ドーピングの潜在的な標的はまた、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、組織増殖因子（ＴＧＦ）および肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）のファミリーに属する遺伝子である。 これらの遺伝子の発現は、実際には血管新生（新しい血管の形成）の増加と相関しています。
新たな血管の形成は、心臓、筋肉、肝臓および脳への血液、したがって酸素の供給がより多くなることを意味し、その結果として身体的努力に対する抵抗力の容量が増大する。
血管新生の刺激は、心筋虚血の患者のような長期の虚血の状況においても有用である。 ＶＥＧＦおよびＦＧＦのインビボ筋肉内注射または冠状動脈内注射を用いてこれらの患者に対して行われた臨床試験は、非常に肯定的な結果をもたらした。 しかしながら、血管新生刺激遺伝子治療に関連するいくつかの副作用および危険性、例えば新生物疾患の発症を誘発し、網膜症およびアテローム性動脈硬化症を悪化させる危険性の増大がある。
