هر آنچه باید در مورد دوپینگ ژنی ورزشکاران بدانید
به گزارش مشرق، سازمان جهانی مبارزه با دوپینگ (WADA) در پی یافتن راهکاری برای شناسایی و مبارزه با نوع جدید و پیچیده ای از دوپینگ است که در آن با ایجاد تغییراتی در ژن های یک ورزشکار، توانمندی های وی افزایش پیدا می کند. این سازمان، قانون منع دوپینگ از طریق ویرایش ژنتیکی را که از سال ۲۰۰۳ میلادی اجرایی و ابلاغ شده، تمدید کرده است؛ اما چگونگی اجرایی شدن آن هنوز مشخص نیست. در سال ۲۰۰۰، جری لانگمن مقاله ای در روزنامه ی نیویورک تایمز نوشت و در آنجا سوالاتی را عنوان کرد که بحث های متعددی را در کمیته ی بین المللی المپیک و سازمان مبارزه با دوپینگ به راه انداخت. او در این مقاله سؤال کرد:
آیا در آینده ممکن است با تزریق ژنی به عضلات ورزشکاران، تارهای انقباضی عضله ی آن ها را افزایش داد، و دونده ی سرعتی را قادر ساخت تا مسافت ۱۰۰ متر را در ۶ ثانیه بدود، یا از طریق همین روش با تزریق ژنی دیگر ظرفیت حمل اکسیژن را در ورزشکاران را طوری افزایش داد که یک دونده ی ماراتون مسافت ۲۶٫۲ مایل را در کمتر از یک ساعت و نیم بدود؟
پیش از این، کمیته ی بین المللی دوپینگ هر نوع دخالت در ساختار ژنتیکی انسان را که موجب افزایش توانمندی های انسان شود، ممنوع کرده بود. از سال ۲۰۱۸ استفاده از هر نوع ژن ویرایش یا طراحی شده برای تغییر توالی ژنوم، تنظیم رونویسی، تولید مصنوعی بیان ژن های انسانی به کلی ممنوع شده است. دوپینگ ژنتیکی در تعریف علمی به ایجاد تغییرات در ژن های انسان و افزودن ژن های جدید به بدن یک فرد، گفته می شود. این فناوری از سال ۲۰۱۲ با جهشی خیره کننده و سریع روبه رو بوده و با بهره گیری از روش کریسپر (CRISPR) به سادگی امکان پذیر شده؛ آزمایش های رسمی نخستین نمونه ی انسانی نیز در حال انجام است. در همین زمینه مگی دوراند سخنگوی کمیته ی بین المللی دوپینگ اعلام کرد:
افرادی که از این روش درمانی استفاده می کنند، در رقابت های ورزشی از توانمندی و استقامت بیشتری برخوردار خواهند بود. میزان و اندازه ی این توانمندی ها به نوع روش درمانی استفاده شده مرتبط است.
به طور کلی افزایش عملکرد توسط دوپینگ ژنی، فراتر از توانایی عادی فرد است و در واقع امکان اثبات این نوع از دوپینگ اصلا آسان نیست. در دوپینگ های غیرژنتیکی اغلب مواد پروتئینی مانند اریتروپویتین (Erythropoietin) به ورزشکاران تزریق می شود که هورمونی طبیعی در بدن است و از کلیه ترشح و باعث افزایش سلول های قرمز خون و افزایش اکسیژن رسانی به عضلات می شود و بدون تردید با افزایش غلظت خون شخص را مستعد بیماری هایی مانند گرفتگی عروق و سکته، می کند. در دوپینگ ژنتیکی، با وارد کردن مواد پیش ساز غیرپروتئینی یعنی RNA و DNA، سعی می کنند توان فیزیکی ورزشکاران را افزایش دهند.
مواد غیرپروئتینی مانند کد دستوری عمل می کند و باید طی یک سری مراحل در سلول به پروتئین ترجمه شود. کنترل ورود این مواد به سلول های خاص، تنظیم و ترجمه ی آن ها کار سختی است و ممکن است عوارض آن ها خیلی بیشتر از مواد دوپینگ پروتئینی باشد. دوپینگ ژنتیکی با تجویز مستقیم مواد ژنتیکی به شخص یا بیوپسی بخشی از سلول های شخص و اضافه کردن مواد ژنتیکی به سلول ها و بازگردانی آن ها به بدن می تواند انجام بگیرد. از جمله روش های تشخیص آن ردیابی پروتئین های نوترکیب است که حاصل ترجمه ی این مواد ژنتیکی یا ردیابی حامل آن ها است.
از سال ۲۰۱۸ استفاده از دوپینگ ژنی به طور کلی ممنوع شده است
بخش مهمی از عملکرد هر شخص در ورزش تحت تأثیر ژنوم او است. به طور معمول ۵۰ درصد از تفاوت های افراد در استعداد ذاتی یا نحوه ی پاسخ او به تمرین ها، می تواند توسط ژنتیک توضیح داده شود. در هر زمینه ی ورزشی، دادن بهترین نسخه از هر ژن، عملکرد ورزشکار را به طور قابل توجهی افزایش خواهد داد. حتی بهتر از آن اگر بتوانیم به راحتی ژن ها را دستکاری کنیم (که این عمل با ظهور تکنولوژی کریسپر به سادگی انجام پذیر خواهد بود) می توانیم حتی نسخه ای بهتر از حالت طبیعی ژن بسازیم، بدین ترتیب مقدار فرافیزیولوژیکی از محصولات یک ژن کلیدی را به ورزشکار داده ایم. به عبارتی می توانیم ورزشکارانی با توانایی های ابرانسانی به وجود آوریم.
نتیجه ی اصلاح ژنتیکی بستگی به نوع ژنی دارد که به بدن شخص منتقل می شود، بنابراین انتخاب های فراوانی وجود خواهد داشت. درواقع، دوپینگ ژنی برای تمامی رشته های ورزشی قابل استفاده است و می تواند توانایی ورزشکار را در زمینه های متعدد افزایش دهد. با کشف تکنیک کریسپر، پژوهش ها روی ایجاد جهش در ژن ها با این روش آغاز شد و دانشمندان به جای اضافه کردن مواد ژنتیکی به فکر تغییر ژنتیک خود فرد افتادند. این کار گرچه روشی ساده و سریع به نظر می رسد؛ اما عوارض آن هنوز کاملا شناخته شده نیست و به زمان بیشتری برای پژوهش ها نیاز دارد. ارو مانتورانتا، اسکی باز فنلاندی برنده ی هفت مدال المپیک، در گیرنده ی اریتروپویتین خود یک جهش ژنتیکی (بیماری پلی سیتمی) داشت که باعث افزایش توان بدنی او می شد.
تشخیص جهش های ژنتیکی ارثی و غیرارثی ممکن است با روش جدید سخت باشد، ولی کسی که جهش ارثی دارد اغلب این جهش را در تمام سلول های بدن دارد ولی کسی که دوپینگ ژنتیکی انجام داده است تنها در بخش کوچکی از سلول هایش آن جهش را خواهد داشت. به هرحال انجام این روش دوپینگ سخت و پرمخاطره و تشخیص آن امکان پذیر است. امروزه مشخص شده است که ژن های متعددی با انجام ورزش مرتبط هستند (حدود ۹۰ ژن) که با توجه به گستره ی ورزش و علاقه ی روزافزون جهانی به آن، استفاده از این ژن ها برای دوپینگ ژنی دور از انتظار نیست.
از فناوری ژنی می توان بهره های ارزشمندی نیز برد، مثلا برای درمان آسیب های ورزشی شدید که می تواند باعث کناره گیری ورزشکار از صحنه ی ورزش شود. مواد نیروزا می توانند قدرت و استقامت ورزشکاران را بالا ببرند، با این وجود استفاده از این مواد خطرات زیادی به همراه دارد. اخیرا پژوهشگران در حال انجام پژوهش هایی روی دوپینگ ژنتیکی هستند تا ببینند آیا این تغییرات ژنتیکی روی انسان قابل انجام است یا خیر. اگر هیچ محدودیتی برای استفاده از داروهای نیروزا وجود نداشت، بدن انسان تا کجا پیش می رفت؟ این سوالی است که هنگام بازی های المپیک مطرح شد.
گلن گاسمن، یکی از پزشکان یونان باستان به این اکتشاف خود که کارایی ورزشکاران با خوردن بعضی گیاهان بالا می رود، افتخار می کرد. اما حتی با استفاده از بهترین مواد نیروزا تا چه حد می توان پیش رفت؟ با بالا رفتن هورمون ها می توان تا چهار درصد توانایی در دویدن را افزایش داد که همین تفاوت می تواند نفر اول و دوم را در مسابقات دوی ۱۰۰ متر جابه جا کند. در ورزش های استقامتی قضیه متفاوت است، قدرت در این ورزش ها زیاد مهم نیست و با مواد نیروزا استقامت افراد بالا برده می شود؛ این داروها می توانند تا ۳۴ درصد استقامت را بالا ببرند. گلن و همکارانش در دانشگاه زوریخ دریافتند که اریتروپوییتن روی مغز تأثیرگذار است و می تواند انگیزه ی فرد برای دویدن را افزایش دهد. ارنست، فیزیولوژیست ورزش از دانشگاه باث می گوید:
مواد نیروزا باعث سنتز ATP می شود و در نتیجه کارایی هشت درصد بالا می رود؛ با این وجود همه ی این مواد عوارض جانبی دارند.
در آینده ممکن است از روش های دوپینگی تشخیص ناپذیر استفاده شود
استروییدها به طرز خطرناکی فشار خون را بالا می برند که باعث مشکلات قلبی - عروقی می شود، همچنین این مواد روی اندام های جنسی نیز تأثیرات مخربی دارند. بیشتر از ۱۰ سال است که صحبت از دوپینگ ژنتیکی است، به این ترتیب که با دست کاری ژن ورزشکاران کارایی آن ها را بالا ببرند. پژوهشگران که در حال انجام پژوهش روی موش های آزمایشگاهی هستند، توانسته اند با دستکاری ژن موش ها قدرت عضلاتشان را تا ۱۴ درصد افزایش دهند، اما پیاده کردن این تغییرات روی انسان ها کار ساده ای نیست، زیرا تغذیه و بسیاری از فاکتورهای دیگر روی انسان ها تأثیرات بیشتری دارد.
ممکن است در آینده ای نه چندان دور، ورزشکارانی که امروزه سعی در بالا بردن کارایی آن ها است، از ابتدا به وسیله ی تغییرات ژنتیکی کارایی بالایی پیدا کرده باشند. کامل شدن پروژه ی ژنوم انسانی در سال های اخیر و شناسایی بیش از ۲۰ تا ۲۵ هزار ژن مختلف و وظایف آن ها، همچنین پیشرفت های انجام شده در زمینه ی ژن درمانی، عرصه ی تازه ای از روش دوپینگ ژنی را در جوامع پیشرفته به ویژه آمریکا پدید آورده است که سبب بالا بردن توان و قدرت بدنی و افزایش عملکرد جسمانی ورزشکاران به مقدار بسیار زیاد و باورنکردنی شده است.
در چند سال گذشته در کشور آمریکا نوعی از دوپینگ با مصرف ماده ای شناسایی ناپذیر به وجود آمده است که به رسوایی چند ورزشکار بزرک انجامید. یک شرکت آزمایشگاهی در کالیفرنیا با نام بالکو، شروع به ساختن هورمون های استروئیدی طراحی شده ای برای ورزشکاران مطرح جهان کرد که در آزمایش های دوپینگ قابل شناسایی نبودند. به دنبال افشای این قضیه، معلوم شد که بسیاری از ورزشکاران معروف آمریکا در رشته های دومیدانی و بیسبال از این ماده استفاده کرده اند.
تخلف های ورزشکاران نشان می دهد که در آینده ای نزدیک، ممکن است از روش های دوپینگی که در آزمایش ها قابل تشخیص نیستند، به عرصه ی ورزشی راه یابد و به طور غیراخلاقی باعث برتری استفاده کنندگان در مسابقات ورزشی شوند. با توجه به غیرقانونی بودن ژن درمانی برای بالا بردن توان جسمی و عضلانی و با تاکید بر احتمال بروز حوادث جدی، به برخی از خطرات ایجادشده در پی انجام دوپینگ ژنی در ورزشکاران در زیر اشاره می شود:
۱- احتمال ایجاد شوک های شدید یا خفیف ایمنی یا سمی در پی استفاده از ناقل های ژنی و یا حساسیت به روش انتقال ژن.
۲- افزایش غیرطبیعی اریتروپویتین در افراد سالم ممکن است سبب بالا رفتن خطر بروز حمله های قلبی شود، زیرا افزایش گلبول های قرمز باعث تغلیظ خون می شود و احتمال ایجاد لخته های خونی در رگ ها را بیشتر می کند.
۳- در کسانی که از روش دوپینگ نوع دوم برای تقویت ماهیچه های خود استفاده می کنند، ماهیچه ها به طور غیرطبیعی بزرگ می شوند و تاندون ها و استخوان ها را احاطه می کنند که ممکن است سبب پارگی یا شکستگی آن ها شود.
۴- ژن انتقال یافته امکان دارد به درون DNA بیمار رسوخ کند و با تحریک پروتوانکوژن یا مختل کردن ژن سرکوب گر تومور به ایجاد تومور منجر شود. البته بیان غیرمجاز یک ژن سرطان زا با نسل کنونی ناقل های ویروسی که توانایی پروموترشان برای به حداقل رساندن بیان ژن های مجاور میزبان تغییر یافته اند، چندان محتمل نیست.
۵- غیرفعال سازی توالی های رمزکننده می تواند یک عملکرد ضروری ژن میزبان را مختل کند. البته این حالت فاقد اثر چشمگیر است، زیرا چنین جهش های کشنده ای نادر هستند و فقط یک سلول را از بین می برند. به دلیل اینکه محل اتصال یک ناقل ویروسی کم و بیش اتفاقی است، احتمال کمی وجود دارد که یک ژن در بیش از یک سلول مختل شود.
الیزابت پریش از شرکت ضدپیری بایوویوا (BioViva) ادعا می کند که دو نوع ژن درمانی روی خودش انجام داده است که یکی از آن ها مانع از تحلیل بافت های ماهیچه می شود. به عبارت دیگر، حتی اگر ورزش نکنیم، ماهیچه هایمان قدرتمند باقی می مانند و اگر ورزش کنیم زودتر رشد می کنند. معلوم نیست که آیا پریش واقعا چنین کاری را کرده است یا نه. با این حال، بایوویوا از همین حالا تماس های زیادی از طرف ورزشکاران دریافت کرده است که می خواهند این نوع ژن درمانی را امتحان کنند.
کارشناسان ژن درمانی که روی روش هایی ژن درمانی کار می کنند می گویند که اغلب اوقات چنین تماس هایی دارند. هنوز هیچ موردی از ورزشکاری که به روش ژنتیکی بدنش را قوی تر کرده باشد، مشاهده و تأیید نشده است، اما شاید علت این موضوع این باشد که هیچ یک از این روش ها هنوز آزمایش نشده اند. مقام های ورزشی نسبت به این اقدام احتمالی کاملا جدی هستند.
ژن درمانی زمینه ی آغاز دوپینگ ژنی
با ظهور تکنولوژی ژن درمانی امکان درمان هرگونه وضعیت خطرناک یا کشنده ی بالینی، از راه تولید ژن های مرتبط در بافت زنده ی درون بدن و انتقال مواد بیوشیمیایی شامل پروتئین ها و هورمون ها به بافت آسیب دیده و معیوب امکان پذیر شد. به دنبال این پیشرفت ها، بحث در مورد دوپینگ ژنی در سال ۲۰۰۱ آغاز شد. یعنی زمانی که کمیسیون پزشکی کمیته ی بین المللی المپیک، گروه متخصصان ژن درمانگر را برای برگزاری جلسه ای در مور تأثیر ژن درمانی بر آینده ی ورزش فراخواند. خلاصه ی مطالب گفته شده در این جلسه به این صورت بود: گروه ژن درمانی، استفاده از ژن درمانی را برای جلوگیری و درمان برخی از بیماری های انسانی تأیید می کنند، هرچند این واقعیت را نمی توان انکار کرد که این روش ممکن است مورد سواستفاده ی ورزشکاران قرار بگیرد. این گروه در تلاش هستند با طراحی شیوه هایی از سواستفاده از این روش جلوگیری کنند.
دوپینگ ژنی بر پایه ی ژن درمانی غیراخلاقی است و پیامدهای خطرناکی به همراه دارد
در سال ۲۰۰۲ نیز سازمان مبارزه با دوپینگ، کنفرانسی را در رابطه با موضوع دوپینگ ژنی برگزار کرد. همچنین این موضوع یکی از بحث های اصلی کنگره ی اروپا در مورد برنامه های آینده در سیاست ضددوپینگ در آرنهم هلند بود. در این کنگره مسئولان به این نتیجه رسیدند که برای اقدامات پیشگیرانه در مورد این روش جدید دوپینگ، همه ی دانشمندان، پزشکان معالج، دولت ها، سازمان های ضددوپینگ و صنایع دارویی باید تلاش کنند و تمام اطلاعات موجود شامل نظرات آموزشی، مقررات، نتایج پژوهشی و روش های تشخیصی بین این مراکز رد و بدل گردد.
کمیته ی بین المللی المپیک (IOC) روش دوپینگ ژنی را در سال ۲۰۰۳ در لیست طبقه بندی شده مواد و روش های ممنوعه ی خود قرارداد. بعد از این تصمیم گیری ها، پژوهش های زیادی در زمینه ی عملکرد ورزشی و علم ژنتیک انجام شد که دستاوردهای متعددی را به دنبال داشت. فرایند شناسایی و تفکیک ژن های مورد نظر برای ویژگی های مرتبط با اجرای ورزشی در طی سال های اخیر شتاب گرفت و از سال ۲۰۰۱ با پژوهش های مختلف به روز شد. طرح بررسی نقشه ی ژنوم انسانی مرتبط با اجرا و آمادگی و همچنین بهداشت بین سال های ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۴ زمینه های متعددی از ارتباط ژن ها با عملکرد ورزشی را نشان می دهند.
درست است که دوپینگ ژنی بر پایه ی ژن درمانی بنا شده و یک روش درمان بالینی و مستلزم استفاده از اصلاح ژنی در بیماران است؛ اما در هر حال غیراخلاقی است و پیامدهای خطرناکی را به دنبال خواهد داشت. به دلیل مرگ چند نفر و آسیب هایی که در پی ژن درمانی رخ داده است، ژن درمانی خودبه خود خطرات بالقوه ای را به دنبال دارد، به طور مثال مرگ نوجوان ۱۸ ساله که بیماری کلیوی داشت و در دانشگاه پنسیلوانیا گلسینگر تحت ژن درمانی قرار گرفت، تاکنون هیچ پروتکل ژن درمانی ای برای عمل بالینی به تأیید و تصویب سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) نرسیده است.
طبق نظر کارشناسان، ژن درمانی را می توان این طور تعریف کرد: انتقال ماده ی ژنتیکی به سلول های انسانی برای درمان یا پیشگیری از بیماری ها و ناهنجاری ها که این مواد می توانند شامل DNA یا RNA یا سلول های تغییریافته از نظر ژنتیکی، باشند. با توجه به این تعریف ژن درمانی را می توان از طریق سه روش انجام داد، این روش ها عبارتند از:
تزریق DNA به طور مستقیم به درون بدن: از این راه تنها تعداد معدودی از سلول های بدن به ویژه سلول های عضلانی قادر هستند به طور مستقیم DNA را بگیرند یا جذب کنند.
وارد کردن سلول دستکاری شده به بدن: در این روش در ابتدا در آزمایشگاه، ژن جدید را وارد سلول ها می کنند و بعد از آن سلول های تغییر یافته را به بدن وارد می کنند.
در روش سوم با یک ویروس اصلاح شده عفونت ایجاد و از آن طریق ژن جدید برداشت می شود. انتقال ویروس ها به تفنگ ژنی نیاز دارد که از آن راه بتوان DNA خارجی را به داخل سلول منتقل کرد.
انتقال مستقیم ژن، ساده است ولی کارایی کمی دارد و محدود به سلول های خاصی است. استفاده از ویروس کارایی بسیار بالایی دارد چون همه ی انواع سلول های بدن قادر به دریافت DNA مصنوعی هستند ولی اثرات جانبی بیشتری را به دنبال دارد. هر کدام از روش های بالا ممکن است در دوپینگ ژنی استفاده شود و از آن طریق ورزشکار توانایی خود را افزایش دهد. همان طور که گفته شد، حدود ۹۰ ژن با توان ورزشی ارتباط دارند و استفاده از این ۹۰ ژن به منظور دوپینگ ژنی می تواند به طور بالقوه خطرناک باشند. با این حال تنها برخی از این ژن ها بیشتر مورد بررسی قرار گرفته اند که در اینجا به توضیح برخی از آن ها می پردازیم.
۱- عامل بیان کننده ی اندورفین (اندورفین و انکفالین)
درد عاملی هشداردهنده است که نباید از آن چشم پوشی کرد. خستگی مفرط عضلانی منجر به افزایش اسیدیته ی خون می شود؛ عوامل اسیدی و تولیدات جانبی سیستم های انرژی، باعث تولید درد می شوند که رهایی از آن می تواند به ورزشکاران در اجرای بهتر یا طولانی تر فعالیت ورزشی کمک کند. اکثر ورزشکاران از برخی تسکین دهنده های موجود، برای رهایی از درد استفاده می کنند که اندورفین و انکفالین می توانند جایگزینی برای اینگونه داروهای شیمیایی باشند. ژن بیان کننده ی این عوامل ضددردی ممکن است برای رهایی از درد سودمند باشد.
مطالعات جانوری پیش بالینی، نشان می دهد که کد کردن این پپتیدها، اثراتی بر درک دردهای التهابی دارد. البته استفاده از ژن های اندروفین برای رهایی از درد در مراحل ابتدایی است و زمان زیادی باقی مانده تا از این ژن ها برای کاهش فوری درد بیماران مبتلا به دردهای شدید استفاده شود. ژن های بیان کننده ی اندورفین و انکفالین عوامل مسدودکننده ی گیرنده های درد را بیان می کنند. این عوامل با مسدود کردن گیرنده های درد، سطح تحمل فردرا افزایش می دهند و باعث تسکین درد می شوند.
۲- ژن بیان کننده ی هورمون اریتروپوئتین (EPO)
در سال ۱۹۶۴، مانتیرانتا توانست دو مدال طلا را در بازی های اسکی نوردیک المپیک اتریش دریافت کند. بعدا مشخص شد که او به طور طبیعی با جهش در ژن بیان کننده ی اریتروپوئتین به دنیا آمده است. این ویژگی باعث شده بود که سلول های قرمز خونش به میزان ۲۵ تا ۵۰ درصد بیشتر از ورزشکاران دیگر باشد و از این طریق ظرفیت انتقال اکسیژن او نیز افزایش یابد. این کار ممکن است با وارد کردن یک کپی از ژن بیان کنندی EPO به داخل بدن یک فرد به منظور افزایش گلبول های قرمز خون نیز انجام شود.
زو و همکارانش برای اولین بار به طور موفقیت آمیزی توانستند ژن بیان کننده ی اریتروپوئتین را به سلول های میمون ها و موش ها وارد کنند که در نتیجه، هماتوکریت (نسبت حجم گلبول های قرمز به حجم سلول های خونی) این حیوانات تا ۸۰ درصد افزایش یافت به طوری که آن ها مجبور شدند برای جلوگیری از تلف شدن حیوانات خون آن ها را رقیق کنند. بیمارانی که از کمخونی شدید رنج می برند، مثل بیماران ایدزی و سرطانی بعد از شیمی درمانی، یا بیمارانی که دچار نقایص حاد کلیوی هستند، به دلیل اینکه بدن آن ها به مقدار کافی گلبول قرمز تولید نمی کند، ممکن است از این روش درمانی بهره های زیادی ببرند. حال ممکن است برخی از ورزشکاران نیز به طور ناعادلانه برای افزایش ظرفیت انتقال اکسیژن خود از این ژن استفاده کنند.
۳- میوستاتین بلاکرها
میوستاتین تنظیم گر منفی رشد عضلانی است و به وسیله ی سلول های عضلانی سنتز می شود و به صورت پاراکرین و اتوکرین در قلب و عضلات اسکلتی عمل می کند. نقش کامل فیزیولوژیکی آن هنوز به طور کامل شناخته نشده است، ولی عاملی است که از رشد و توسعه بافت عضلانی جلوگیری می کند. به تازگی برخی از پژوهشگران دسته ای از مواد مسدودکننده ی میوستاتین را تولیده کرده اند که از عمل این فاکتور ضدرشدی، جلوگیری می کند و باعث افزایش بسیار زیادبافت عضلانی از طریق هایپرتروفی، هایپرپلازی، کاهش چربی و بافت پیوندی در عضله می شوند.
۴- عامل رشد اندوتلیال عروق (VEGF)
این عامل با گسترش دادن شبکه ی عروق محیطی می تواند باعث افزایش خون رسانی به بافت ها، افزایش فراهم اکسیژن و دیگر مواد مغذی، بهتر کار کردن عضلات قلب، ریه و دیگر بخش های بدن شود. همه ی این عوامل باعث به تعویق افتادن خستگی و افزایش استقامت فرد می شوند. البته این عامل در اصل به منظور کمک به بیمارانی که دچار ایسکمیک قلبی شده اند، برای ترمیم و گسترش عروق کرونری ساخته شده است. همچنین این ژن ممکن است به افراد مسنی که دچار بیماری های عروق محیطی هستند کمک کند.
۵- عامل رشدی شبه انسولین (IGF-۱)
براساس پژوهش های اخیر، پژوهشگران برای درمان برخی از بیماری ها، مثل دیستروفی های عضلانی، دوشن که موجب ضعیف شدن عضلات فرد می شوند، برخی از فاکتورهای ژنی رشددهنده عضلات را کشف کرده اند. البته با پا گذاشتن به سنین ۷۰ الی ۸۰ سالگی، به طور طبیعی بافت های عضلانی ضعیف می شوند که یکی از دلایل اصلی آن ناتوانی بدن در فعال کردن فاکتورهای رشددهنده ی عضلانی مثل IGF۱ است. این فاکتور رشد ارتباط تنگاتنگی با هورمون رشد دارد و برای بروز اثرات هورمون رشد، نقش واسطه ای ایفا میکند.
IGF۱ از کبد، بافت عضلانی و مغز ترشح می شود و طبق پژوهش های انجام شده، تزریق آن به عضله (همراه با فعالیت ورزشی حدود ۴۰ درصد، بدون فعالیت ورزشی حدود ۱۵ درصد) باعث افزایش توده ی عضلانی می شود. علاوه بر این امروزه عملکردهای دیگری را برای این عامل رشدی برشمرده اند که می توان به ارتباط آن با فرایند پیری، استرس و افسردگی، درمان برخی از بیماری ها مانند MS، آتروفی عضلانی-نخاعی، آلزایمر، سکته و صدمات مغزی اشاره کرد.
شبیه سازی ورزشکاران
فناوری شبیه سازی برای نخستین بار در اوایل سال ۱۹۹۷ با ایجاد گوسفندی به نام دالی اتفاق افتاد که از نظر اخلاقی سؤالات گوناگونی را برای مردم جهان مطرح کرد و با اعتراضات وسیع مواجه شد. به طوری که سازمان جهانی فناوری پس از آن، شبیه سازی در انسان را محکوم کرد و آن را عملی غیراخلاقی خواند. بعدا نظرات متعددی در جهان مطرح شد، یکی از آن ها نظریه ی آزادی در تولیدمثل است. این نظریه ممکن است منجر به انواع مختلف شبیه سازی شود که از نظر روبرتسون این موارد شامل شبیه سازی جنین های جفتی، شبیه سازی کودکان، شبیه سازی پارتیز (شبیه مدال طلاآوران المپیک) و شبیه سازی خود فرد است.
فناوری شبیه سازی برای نخستین بار با ایجاد گوسفندی به نام «دالی» اتفاق افتاد
بحث های مختلف و مشکلات متعددی با هر یک از این شبیه سازی ها همراه است. به همین دلیل مسؤلیت بر دوش اشخاص مسؤل یعنی زوج ها و وابستگان آن ها است. یک فرد شبیه سازی شده درک طبیعی و همچنین پدر و مادر ندارد. از سوی دیگر شبیه سازی ممکن است ورزشکارانی با توانایی های ذاتی بیشتر و نخبه ی استثنایی را با توانایی ما فوق انسانی به وجود آورد. تصور می کنید ورزشکاران متقلب هرگز موفق نبوده اند اما تعدادی از آن ها از جمله لنس آرمسترانگ هفت مرتبه در «دوچرخه سواری تور دو فرانس» برنده شد.
مانی رامیرز دو دوره برنده ی مسابقات قهرمانی بیس بال جهان شد و بن جانسون نیز یک بار توانست برنده ی مدال طلای المپیک دوی سرعت شود. اما در نهایت مقامات به تقلب آن ها و استفاده از داروهای نیروزا پی بردند و آن ها را جریمه کردند هرچند برخی ورزشکاران هم نجات پیدا کردند و کسی متوجه تقلب آن ها نشد. دانشمندان به تازگی گفته اند در آینده ای نه چندان دور ورزشکاران می توانند بدون اینکه کسی متوجه شود از داروهای نیروزا برای برنده شدن استفاده کنند به طوری که کسی متوجه این کار نشود.
دانشمندان به عنوان مثال برای تغییر ژن های گیاهی از نوعی ویروس برای تزریق ژن مفید استفاده می کنند. آن ها در تئوری می توانند چنین فرایند مشابهی را برای بهبود ژنتیک ورزشکاران مورد استفاده قرار دهند. پژوهشگران، ویروسی را داخل یک ژن تزریق می کنند که بدن را به تولید پروتئین اریتروپویتین ترغیب می کند که این پروتئین کار اکسیژن رسانی را به بافت انجام می دهد. تشخیص تزریق این پروتئین ساده است و کارشناسان با آزمایش هایی که انجام می دهند به راحتی می توانند وجود آن را شناسایی کنند، اما تشخیص حجم بالای این پروتئین که بدن تولید می کند بسیار دشوارتر است.
مقامات مسئول برای شناسایی پروتئین اریتروپویتین بررسی کپی های بیشتری از این ژن در خون و سایر نمونه های بیولوژیکی بدن ورزشکاران نیاز دارند. این کار در صورتی امکان پذیر است که آن ها به کدهای ژنتیکی تغییریافته ورزشکاران آگاه باشند. برخلاف تغییر ژنتیکی که شامل افزودن ژن ها است، ویرایش ژنتیکی تنها روی برش و اتصال ژن هایی تمرکز می کند که فرد از قبل داشته است. ژن ویرایش شده ی ورزشکار، هیچ ژن اضافی ندارد که مقامات بتوانند آن را پیدا کنند. سازمان مبارزه با دوپینگ برای مقابله با این مسئله، از تمام ورزشکاران المپیک خواسته است تا کپی تمام کدهای ژنتیکی خود را ثبت کنند.
البته درخواست این سازمان مانع از تغییرات ژنتیکی درتمام ورزش ها نمی شود زیرا پژوهشگران پیش از اعمال تغییرات ژنتیکی در انسان ها، به کپی های کد ژنتیکی هر ورزشکار نیاز دارند. این سازمان آزمایش های علمی دقیقی برای کنترل ورزشکاران در اختیار دارد. متخصصان این سازمان پیوسته روش های تازه ای برای ردیابی مواد نیروزا پیدا می کنند. مواد نیروزا به شکل های مختلف مصرف می شوند و کسانی که برای موفقیت در مسابقات ورزشی با استفاده از این مواد به صورت خوراکی، تزریق عضلانی، داخل وریدی یا به صورت شیاف به دنبال افزایش نیروی بدنی خود و موفقیت بیشتر هستند، کم نیستند.
مواد نیروزا امور مختلفی را در بدن تحت تأثیر قرار می دهند، به عنوان مثال، دوپینگ هورمونی موجب افزایش رسوب چربی در عضلات قسمت بالا تنه می شود. این سازمان آزمایش هایی در اختیار دارند که رد این مواد را در خون پیدا می کند. البته تولیدکنندگان مواد نیروزا هم بی کار نمی مانند و با استخدام متخصصان ماهر، ترکیبات تازه ای تهیه و تولید می کنند. دسته ای از این مواد هورمون های رشد هستند که با دست کاری ژنتیکی برخی از بافت های بدن می توان ترشح آن ها را افزایش داد.
هورمون های دوپینگی رشد
هورمون دوپینگ رشد گوساله
گروهی از پژوهشگران بلژیکی موفق شدند با دستکاری ژنتیکی عضلات گوساله، رشد این عضلات را تا جایی تحریک کنند که به رشد خود ادامه دهند و در نهایت بسیار تنومند شوند. در مقابل، گروهی از پژوهشگران آلمانی که با سازمان مبارزه با دوپینگ همکاری می کنند روشی برای پیداکردن رد این هورمون رشد پیدا کردند که در اثر دستکاری ژنتیکی تولید آن افزایش پیدا کرده است. پروفسور پریکلس سیمون از مرکز پژوهشی دوپینگ در دانشگاه ماینز می گوید:
ما می توانیم رد هورمون هایی را که ترشح آن ها افزایش یافته است پیدا کنیم. یعنی رد هورمون هایی که پس از دستکاری ژنتیکی یک عضله، بیشتر شدند. با این روش، حتی ماه ها بعد هم هورمون ها در خون قابل ردیابی هستند.
به نظر می رسد روشی که پژوهشگران آلمانی ابداع کرده اند راه مطمئنی برای کنترل هورمون های رشد در خون ورزشکاران است. البته نکته ی قابل توجه اینجا است که این روش تنها برای ردیابی یک نوع از صدها نوع دستکاری ژنتیکی ممکن در عضلات، تهیه شده است. در نتیجه، به عقیده ی متخصصانی مانند پروفسور پاتریک دیل، نمی توان از یک آزمایش مطمئن و راه حلی قطعی صحبت کرد. پروفسور پاتریک دیل، متخصص بیوشیمی است و با مدرسه ی ورزش شهر کلن همکاری می کند. او می گوید:
با این روش، مشکل پیدا کردن دوپینگ ژنتیکی حل نشده است. در این روش تنها یک مدل از ژن دستکاری شده در عضلات کشف می شود. از آن مهم تر اینکه ما هنوز هیچ نشانی از موفقیت آمیز بودن استفاده از آن نداریم.
مسئله این است که دستکاری ژنتیکی عضلات، تاکنون تنها در آزمایش روی حیوانات موفقیت آمیز بوده است. در نتیجه، ابتدا باید مراحل عملی آزمایش آن روی انسان طی شود. گام بعد، صدور مجوز قانونی است که در مجموع چندین سال طول خواهد کشید. پروفسور پاتریک دیل می گوید که در مورد ردیابی هورمون های رشد باید بگویم که براساس تجربه ی ما، از زمان ابداع یک روش برای پیداکردن رد این هورمون ها در خون، تا مرحله ی صدور مجوز، حداقل هشت سال طول می کشد.
ژن درمانی ورزشکاران و مشکلات اخلاقی آن
در طول دو دهه ی گذشته درمان آسیب های ورزشی، به وسیله ی برنامه های بازتوانی نوین، روش های آزمایشگاهی جدید و پیشرفت های صورت گرفته در پژوهش های بیومکانیکی، توسعه پیدا کرده است. به دلیل ظرفیت محدود ترمیم برخی از آنها مانند پارگی مینیسک داخلی، لهیدگی غضروف و شکستگی های استخوانی، درمان این آسیب ها با محدودیتهایی روبه رو است و در برخی از موارد باعث کناره گیری مادامالعمر ورزشکاران از صحنه ورزش می شوند. به همین علت روش های درمانی جدید سعی دارند تا فرایند ترمیم را با فاکتورهای رشدی تسریع بخشند.
در آینده ممکن است ورزشکاران به بهانه ی درمان آسیب های ورزشی، از دوپینگ ژنی استفاده کنند
یکی از این روش های درمانی، ژن درمانی است که امکان درمان آسیب های شدید و در برخی مواقع غیرقابل برگشت ورزشی را به وجود آورده است. اخیرا پژوهشگران ژن درمانی توانسته اند از طریق تزریق فاکتورهای رشد (BFGF، NGF، BMP-۲، IGF-۱، TGF-beta، EGF، ۲۴ CDMP، PDGF-AB) به بافت های آسیب دیده به درمان آن ها کمک زیادی کنند. هم اکنون در سراسر جهان مراکز درمانی متعددی هستند که برای کمک به درمان بیماری های لاعلاجی مانند سرطان خون، دیستروفی عضلانی، بیماری شدید وابسته به کروموزوم X همراه با بیماری نقص سیستم ایمنی و بیماران هموفیلی B، در دست بررسی های گسترده ای در آزمایشگاه ها روی حیوانات هستند که برخی از این پژوهش ها به درمان منجر شده اند.
در آینده ای نه چندان دور ممکن است ورزشکاران نیز برای درمان آسیب های ورزشی خود از تکنولوژی ژن درمانی استفاده کنند و به بهانه ی استفاده درمانی از این تکنولوژی برای افزایش اجرای خود نیز از آن استفاده کنند یا مسئولان ورزشی یک کشور با آگاهی از این موضوع و بدون اطلاع از عواقب خطرناک آن برای ورزشکار، جامعه ی ورزشی، رقابت های ورزشی و ورزشکارانی که از این روش ها استفاده نمی کنند، از این روش ها برای کسب مدال های بیشتر، بهره مند شوند.
مشکلات تشخیص دوپینگ ژنی و موضوعات اخلاقی
مهم ترین سوالی که در این میان مطرح می شود، سازوکار اجرایی سازمان مبارزه با دوپینگ برای شناسایی این نوع از دوپینگ است، زیرا تشخیص استفاده از روش ویرایش ژنتیکی بسیار دشوار است و امری پیچیده محسوب می شود. این سازمان هنوز به این سؤال که آیا امکان تشخیص این نوع دوپینگ وجود دارد یا نه، پاسخی نداده است؛ به باور کارشناسان، انجام این محدودیت و کنترل آن بسیار دشوار است. همچنین این سازمان از یک دهه پیش تر مطالعات مربوط به شناسایی و تشخیص این روش دوپینگ را آغاز کرده است.
با وجود تلاش های زیاد، نمونه گیری ژنتیکی از ورزشکاران تنها از چند سال پیش شروع شد. در این فرایند، از نمونه های خون ورزشکاران که در المپیک سال ۲۰۱۶ ریو حضور داشتند آزمایش گرفته شد و مواردی مانند افزوده شدن هورمون ها یا ویرایش ژنتیکی در آن ها بررسی شد و هنوز هیچ نمونه ی مثبتی شناسائی نشده است. به گفته ی دانشمندان این موضوع بسیار پیچیده است و امکان ایجاد تغییری کوچک در ژن های انسان به گونه ای وجود دارد که شناسایی آن ممکن نیست یا به سختی می توان شواهد آن را پیدا کرد اما این تغییرات کوچک ژنتیکی منجر به افزایش بسیار زیاد عملکرد انسان شود.
در تئوری، گذرنامه های بیولوژیکی که توسط سازمان جهانی مبارزه با دوپینگ در سال ۲۰۰۹ معرفی شده است، می تواند تغییرات غیرمنتظره را در بدن ورزشکار نشان دهد، حتی اگر ژن تغییریافته قابل شناسایی نباشد، می توان شواهد انجام این عمل را شناسائی کرد. سازمان بهداشت جهانی (WHO) که یکی از نهادهای سازمان ملل متحد است، در تلاش است تا از کارهای دانشمندان در زمینه ی تغییر ژنوم انسانی سر در بیاورد تا بتواند از انجام آزمایش های ژنتیکی غیرمجاز در زمینه های انسانی جلوگیری کند.
سازمان بهداشت جهانی اخیرا اعلام کرد که کمیته ی مشورتی، دستور منع پژوهش های ژنتیک انسانی را اعلام نکرده، اما معتقد است که پژوهشگران باید قبل از شروع آزمایش، آزمایش خود را به ثبت برسانند. بسیاری از توصیه های این سازمان، نشان دهنده ی روش های پژوهشی بالینی هستند که در حال حاضر در ایالات متحده مدیریت می شوند و دانشمندان مجبور هستند تاییدیه ی این سازمان های نظارتی را به دست بیاورند و مجوز انتشار مطالعات خود را در یک پایگاه داده ی قابل دسترسی دریافت کنند. تدروس آدامان گبریسوس، مدیر کل سازمان جهانی بهداشت، در این رابطه می گوید:
ویرایش ژن ها تحولات باور نکردنی ای را برای سلامتی انسان ها به همراه خواهد داشت، اما از نظر اخلاقی و پزشکی خطراتی را نیز به همراه دارد.
گبریسوس در ادامه ی سخنانش می گوید که سازمان بهداشت جهانی در این راستا به نتایج مختلفی دست یافته و از دانشمندان خود خواسته است تا به طور موقت پژوهش های خود را در زمینه ی ژنتیک انسانی متوقف کنند؛ بنابراین رهبران در این زمینه می توانند راه های مسئولانه و اخلاقی را در پیش بگیرند تا از ممنوع شدن دائم این نوع پژوهش ها جلوگیری شود، اما این بدان معنی نیست که سازمان جهانی بهداشت می خواهد دانشمندان تمام پژوهش هایشان را تعطیل کنند. مارگارت هامبورگ، مامور کمیته ی پژوهش، در نشست خبری گفت:
کمیته بر این باور است که در حال حاضر عملکرد هر کسی که از عملیات بالینی ویرایش ژنوم زایشی انسان فراتر رود، غیر معتبر خواهد بود؛ هرچند این توصیه ها ممکن است تغییر کنند. کارشناسان در طول دو سال آینده، به مشورت با سایر کارشناسان و رهبران برای بررسی نحوه ی ویرایش ژنوم انسان خواهند پرداخت تا بتوانند مجموعه ی نهایی استانداردهای بین المللی را در این زمینه اعلام کنند.
یکی از چالش های اخلاقی دوپینگ ژنی، روش های تشخیص آن است که به اندازه ی کافی کارایی ندارند و بسیار مشکل هستند. از طرفی، همواره پیشرفت فناوری داروها و روش های افزایش دهنده جلوتر از روش های تشخیص هستند. به گفته ی لاری باورز، کارشناس تشخیص دوپینگ آژانس و رئیس بخش سم شناسی مبارزه با دوپینگ آمریکا، با فناوری های موجود، تشخیص دوپینگ ژنی کار بسیار مشکلی است که یکی از دلایل آن شبیه بودن بافت است.
در اصل، یکی از مواردی که باعث می شود توجه ورزشکاران به دوپینگ ژنی جلب شود، سخت بودن تشخیص آن است و در صورت انجام آن توسط ورزشکاران، سلامتی آن ها به خطر خواهد افتاد، درست مانند پیامدهایی که برای برخی از حیوانات سالم آزمایشگاهی در حین ژن درمانی به وجود آمده است. از عواقب وخیم استفاده از ناقل آدنوویروس (rAd) و ناقل همراه با آدنوویروس (rAAV)، پاسخ های ایمنی و ایمنی-هومورال است که در پی تزریق درون غده ای، درون پوستی و درون شریانی، غلظت پادتنی سرم به میزان ۱۰ تا ۱۰۰۰ برابر یا بیشتر در پی تزریق rAAV و به میزان ۴ تا ۱۷۰۰ برابر بعد از تزریق rAd، افزایش پیدا می کند.
در سال های اخیر پژوهش های گسترده ای برای یافتن راه های تشخیص دوپینگ ژنی صورت گرفته است. از ویژگی های مهمی که هر یک از روش های تشخیصی باید داشته باشند این است که به آسانی در دسترس، تا حد ممکن غیر تهاجمی، نسبتا سریع و ایمن باشند، همچنین باید بین ورزشکارانی که به دلیل ترکیب ژنتیکی، ترکیب ژنتیکی تغییریافته به دلایل طبیعی، ترکیب ژنتیکی اصلاح شده با دخالت بشر، دارای ظرفیت افزایش یافته برای اجرای ورزشی هستند، تفاوت قائل شوند، اما رعایت همه ی این موضوعات کار آسانی نیست و هزینه و تلاش زیادی را می طلبد.
روش های تشخیص دوپینگ ژنی بسیار گران قیمت است و به متخصصان ماهر نیاز دارد
به طور خلاصه می توان کلیه روش های تشخیص دوپینگ ژنی را به دو دسته ی کلی تقسیم کرد: روش های تشخیصی مستقیم و غیرمستقیم. روش مستقیم عبارت است از: تشخیص پروتئین تراژنی و تشخیص ناقل (شامل ویروس ضعیف شده یا آدنوویروس ها و ناقل های پلاسمیدی). روش غیرمستقیم نیز شامل اندازه گیری اثرات دوپینگ ژنی بر سلول ها، بافت های هدف یا همگی اندام ها هستند.
حال هر یک از این روش ها ممکن است مشکلاتی را به همراه داشته باشند، مثلا برای تشخیص مستقیم نیاز به نمونه برداری از بافت عضلانی است و با توجه به این موضوع که همه ی ورزشکارانی که تحت این آزمایش قرار میگیرند ممکن است اصلا دوپینگ نکرده باشند، این روش تهاجمی ممکن است به توان ورزشی آن ها صدمه وارد کند که این کار نیز غیراخلاقی است.
از طرفی روش های تشخیص دوپینگی هنوز در مراحل آزمایشگاهی هستند و تا اثبات بی خطری آن ها و وارد شدن به میادین ورزشی، راه درازی در پیش است. همچنین اغلب این روش ها به تجهیزارت گران قیمت و هزینه های جانبی بسیار زیاد و متخصصان کارآزموده ای نیاز دارد و زمان بر هستند که این ویژگی ها با اصول اولیه ی گفته شده در مورد هر یک از روش ها مغایرت دارند. در نتیجه چالش های تشخیصی مرتبط با دوپینگ ژنی، هنوز به قوت خود باقی هستند و با وجود پیشرفت های انجام شده در این زمینه، هنوز تشخیص دوپینگ ژنی کار بسیار مشکلی است.
در نتیجه با توجه به مباحث گفته شده و براساس نظر سازمان مبارزه با دوپینگ، دستکاری ژنتیکی در ورزش اگر با هدف افزایش توانایی ورزشکار و کسب پیروزی در رقابت ها انجام شود، مغایر با ارزش های اخلاقی، حقوقی و اجتماعی در ورزش است و باید ممنوع شود و سلامتی ورزشکاران یکی از مواردی است که به دلیل آن حتما از به کارگیری دوپینگ ژنی جلوگیری و با آن مبارزه شود. هر چند که ممکن است به علت استفاده های مفیدی که در آینده از دستکاری ژنی برای رفع آسیب های ورزشی انجام شود، تبصره هایی برای این موضوع در نظر گرفته شود که البته تاکنون این امر تحقق نیافته است.
تشخیص دوپینگ، همیشه چالش بزرگی پیش روی مجامع ضددوپینگ بوده و است، زیرا همان طور که گفته شد، همواره روش های دوپینگی جلوتر از روش های تشخیصی هستند. در مورد دوپینگ ژنی نیز به خاطر نو بودن، مطمئنا همین مسئله وجود خواهد داشت مگر با کمک فناوری های موجود، تا حدودی قبل از شیوع زیاد آن روش هایی کشف شوند تا از بروز این روش دوپینگی جلوگیری کنند. با این حال آزمایش ژنتیکی و نمونه گیری عضلانی (بیوپسی) از ورزشکاران، خود معضل اخلاقی است که اغلب ورزشکاران به انجام آن تن در نمی دهند و چون این کار یک روشی تهاجمی است، ممکن است به توان ورزشکاران صدمه وارد کند.
بدون تردید چالشی که دوپینگ ژنی به وجود آورده و خواهد آورد، چهره ی ورزش را خدشه دار می کند و در صورت بروز این مشکل در آینده، شرکت های ساخت ورزشکار هستند که با هم رقابت می کنند نه ورزشکاران. در این صورت اخلاق، برابری و عدالت در ورزش جایگاهی نخواهد داشت.
منبع: زومیت
آیا در آینده ممکن است با تزریق ژنی به عضلات ورزشکاران، تارهای انقباضی عضله ی آن ها را افزایش داد، و دونده ی سرعتی را قادر ساخت تا مسافت ۱۰۰ متر را در ۶ ثانیه بدود، یا از طریق همین روش با تزریق ژنی دیگر ظرفیت حمل اکسیژن را در ورزشکاران را طوری افزایش داد که یک دونده ی ماراتون مسافت ۲۶٫۲ مایل را در کمتر از یک ساعت و نیم بدود؟
پیش از این، کمیته ی بین المللی دوپینگ هر نوع دخالت در ساختار ژنتیکی انسان را که موجب افزایش توانمندی های انسان شود، ممنوع کرده بود. از سال ۲۰۱۸ استفاده از هر نوع ژن ویرایش یا طراحی شده برای تغییر توالی ژنوم، تنظیم رونویسی، تولید مصنوعی بیان ژن های انسانی به کلی ممنوع شده است. دوپینگ ژنتیکی در تعریف علمی به ایجاد تغییرات در ژن های انسان و افزودن ژن های جدید به بدن یک فرد، گفته می شود. این فناوری از سال ۲۰۱۲ با جهشی خیره کننده و سریع روبه رو بوده و با بهره گیری از روش کریسپر (CRISPR) به سادگی امکان پذیر شده؛ آزمایش های رسمی نخستین نمونه ی انسانی نیز در حال انجام است. در همین زمینه مگی دوراند سخنگوی کمیته ی بین المللی دوپینگ اعلام کرد:
افرادی که از این روش درمانی استفاده می کنند، در رقابت های ورزشی از توانمندی و استقامت بیشتری برخوردار خواهند بود. میزان و اندازه ی این توانمندی ها به نوع روش درمانی استفاده شده مرتبط است.
به طور کلی افزایش عملکرد توسط دوپینگ ژنی، فراتر از توانایی عادی فرد است و در واقع امکان اثبات این نوع از دوپینگ اصلا آسان نیست. در دوپینگ های غیرژنتیکی اغلب مواد پروتئینی مانند اریتروپویتین (Erythropoietin) به ورزشکاران تزریق می شود که هورمونی طبیعی در بدن است و از کلیه ترشح و باعث افزایش سلول های قرمز خون و افزایش اکسیژن رسانی به عضلات می شود و بدون تردید با افزایش غلظت خون شخص را مستعد بیماری هایی مانند گرفتگی عروق و سکته، می کند. در دوپینگ ژنتیکی، با وارد کردن مواد پیش ساز غیرپروتئینی یعنی RNA و DNA، سعی می کنند توان فیزیکی ورزشکاران را افزایش دهند.
مواد غیرپروئتینی مانند کد دستوری عمل می کند و باید طی یک سری مراحل در سلول به پروتئین ترجمه شود. کنترل ورود این مواد به سلول های خاص، تنظیم و ترجمه ی آن ها کار سختی است و ممکن است عوارض آن ها خیلی بیشتر از مواد دوپینگ پروتئینی باشد. دوپینگ ژنتیکی با تجویز مستقیم مواد ژنتیکی به شخص یا بیوپسی بخشی از سلول های شخص و اضافه کردن مواد ژنتیکی به سلول ها و بازگردانی آن ها به بدن می تواند انجام بگیرد. از جمله روش های تشخیص آن ردیابی پروتئین های نوترکیب است که حاصل ترجمه ی این مواد ژنتیکی یا ردیابی حامل آن ها است.
از سال ۲۰۱۸ استفاده از دوپینگ ژنی به طور کلی ممنوع شده است
بخش مهمی از عملکرد هر شخص در ورزش تحت تأثیر ژنوم او است. به طور معمول ۵۰ درصد از تفاوت های افراد در استعداد ذاتی یا نحوه ی پاسخ او به تمرین ها، می تواند توسط ژنتیک توضیح داده شود. در هر زمینه ی ورزشی، دادن بهترین نسخه از هر ژن، عملکرد ورزشکار را به طور قابل توجهی افزایش خواهد داد. حتی بهتر از آن اگر بتوانیم به راحتی ژن ها را دستکاری کنیم (که این عمل با ظهور تکنولوژی کریسپر به سادگی انجام پذیر خواهد بود) می توانیم حتی نسخه ای بهتر از حالت طبیعی ژن بسازیم، بدین ترتیب مقدار فرافیزیولوژیکی از محصولات یک ژن کلیدی را به ورزشکار داده ایم. به عبارتی می توانیم ورزشکارانی با توانایی های ابرانسانی به وجود آوریم.
نتیجه ی اصلاح ژنتیکی بستگی به نوع ژنی دارد که به بدن شخص منتقل می شود، بنابراین انتخاب های فراوانی وجود خواهد داشت. درواقع، دوپینگ ژنی برای تمامی رشته های ورزشی قابل استفاده است و می تواند توانایی ورزشکار را در زمینه های متعدد افزایش دهد. با کشف تکنیک کریسپر، پژوهش ها روی ایجاد جهش در ژن ها با این روش آغاز شد و دانشمندان به جای اضافه کردن مواد ژنتیکی به فکر تغییر ژنتیک خود فرد افتادند. این کار گرچه روشی ساده و سریع به نظر می رسد؛ اما عوارض آن هنوز کاملا شناخته شده نیست و به زمان بیشتری برای پژوهش ها نیاز دارد. ارو مانتورانتا، اسکی باز فنلاندی برنده ی هفت مدال المپیک، در گیرنده ی اریتروپویتین خود یک جهش ژنتیکی (بیماری پلی سیتمی) داشت که باعث افزایش توان بدنی او می شد.
تشخیص جهش های ژنتیکی ارثی و غیرارثی ممکن است با روش جدید سخت باشد، ولی کسی که جهش ارثی دارد اغلب این جهش را در تمام سلول های بدن دارد ولی کسی که دوپینگ ژنتیکی انجام داده است تنها در بخش کوچکی از سلول هایش آن جهش را خواهد داشت. به هرحال انجام این روش دوپینگ سخت و پرمخاطره و تشخیص آن امکان پذیر است. امروزه مشخص شده است که ژن های متعددی با انجام ورزش مرتبط هستند (حدود ۹۰ ژن) که با توجه به گستره ی ورزش و علاقه ی روزافزون جهانی به آن، استفاده از این ژن ها برای دوپینگ ژنی دور از انتظار نیست.
از فناوری ژنی می توان بهره های ارزشمندی نیز برد، مثلا برای درمان آسیب های ورزشی شدید که می تواند باعث کناره گیری ورزشکار از صحنه ی ورزش شود. مواد نیروزا می توانند قدرت و استقامت ورزشکاران را بالا ببرند، با این وجود استفاده از این مواد خطرات زیادی به همراه دارد. اخیرا پژوهشگران در حال انجام پژوهش هایی روی دوپینگ ژنتیکی هستند تا ببینند آیا این تغییرات ژنتیکی روی انسان قابل انجام است یا خیر. اگر هیچ محدودیتی برای استفاده از داروهای نیروزا وجود نداشت، بدن انسان تا کجا پیش می رفت؟ این سوالی است که هنگام بازی های المپیک مطرح شد.
گلن گاسمن، یکی از پزشکان یونان باستان به این اکتشاف خود که کارایی ورزشکاران با خوردن بعضی گیاهان بالا می رود، افتخار می کرد. اما حتی با استفاده از بهترین مواد نیروزا تا چه حد می توان پیش رفت؟ با بالا رفتن هورمون ها می توان تا چهار درصد توانایی در دویدن را افزایش داد که همین تفاوت می تواند نفر اول و دوم را در مسابقات دوی ۱۰۰ متر جابه جا کند. در ورزش های استقامتی قضیه متفاوت است، قدرت در این ورزش ها زیاد مهم نیست و با مواد نیروزا استقامت افراد بالا برده می شود؛ این داروها می توانند تا ۳۴ درصد استقامت را بالا ببرند. گلن و همکارانش در دانشگاه زوریخ دریافتند که اریتروپوییتن روی مغز تأثیرگذار است و می تواند انگیزه ی فرد برای دویدن را افزایش دهد. ارنست، فیزیولوژیست ورزش از دانشگاه باث می گوید:
مواد نیروزا باعث سنتز ATP می شود و در نتیجه کارایی هشت درصد بالا می رود؛ با این وجود همه ی این مواد عوارض جانبی دارند.
در آینده ممکن است از روش های دوپینگی تشخیص ناپذیر استفاده شود
استروییدها به طرز خطرناکی فشار خون را بالا می برند که باعث مشکلات قلبی - عروقی می شود، همچنین این مواد روی اندام های جنسی نیز تأثیرات مخربی دارند. بیشتر از ۱۰ سال است که صحبت از دوپینگ ژنتیکی است، به این ترتیب که با دست کاری ژن ورزشکاران کارایی آن ها را بالا ببرند. پژوهشگران که در حال انجام پژوهش روی موش های آزمایشگاهی هستند، توانسته اند با دستکاری ژن موش ها قدرت عضلاتشان را تا ۱۴ درصد افزایش دهند، اما پیاده کردن این تغییرات روی انسان ها کار ساده ای نیست، زیرا تغذیه و بسیاری از فاکتورهای دیگر روی انسان ها تأثیرات بیشتری دارد.
ممکن است در آینده ای نه چندان دور، ورزشکارانی که امروزه سعی در بالا بردن کارایی آن ها است، از ابتدا به وسیله ی تغییرات ژنتیکی کارایی بالایی پیدا کرده باشند. کامل شدن پروژه ی ژنوم انسانی در سال های اخیر و شناسایی بیش از ۲۰ تا ۲۵ هزار ژن مختلف و وظایف آن ها، همچنین پیشرفت های انجام شده در زمینه ی ژن درمانی، عرصه ی تازه ای از روش دوپینگ ژنی را در جوامع پیشرفته به ویژه آمریکا پدید آورده است که سبب بالا بردن توان و قدرت بدنی و افزایش عملکرد جسمانی ورزشکاران به مقدار بسیار زیاد و باورنکردنی شده است.
در چند سال گذشته در کشور آمریکا نوعی از دوپینگ با مصرف ماده ای شناسایی ناپذیر به وجود آمده است که به رسوایی چند ورزشکار بزرک انجامید. یک شرکت آزمایشگاهی در کالیفرنیا با نام بالکو، شروع به ساختن هورمون های استروئیدی طراحی شده ای برای ورزشکاران مطرح جهان کرد که در آزمایش های دوپینگ قابل شناسایی نبودند. به دنبال افشای این قضیه، معلوم شد که بسیاری از ورزشکاران معروف آمریکا در رشته های دومیدانی و بیسبال از این ماده استفاده کرده اند.
تخلف های ورزشکاران نشان می دهد که در آینده ای نزدیک، ممکن است از روش های دوپینگی که در آزمایش ها قابل تشخیص نیستند، به عرصه ی ورزشی راه یابد و به طور غیراخلاقی باعث برتری استفاده کنندگان در مسابقات ورزشی شوند. با توجه به غیرقانونی بودن ژن درمانی برای بالا بردن توان جسمی و عضلانی و با تاکید بر احتمال بروز حوادث جدی، به برخی از خطرات ایجادشده در پی انجام دوپینگ ژنی در ورزشکاران در زیر اشاره می شود:
۱- احتمال ایجاد شوک های شدید یا خفیف ایمنی یا سمی در پی استفاده از ناقل های ژنی و یا حساسیت به روش انتقال ژن.
۲- افزایش غیرطبیعی اریتروپویتین در افراد سالم ممکن است سبب بالا رفتن خطر بروز حمله های قلبی شود، زیرا افزایش گلبول های قرمز باعث تغلیظ خون می شود و احتمال ایجاد لخته های خونی در رگ ها را بیشتر می کند.
۳- در کسانی که از روش دوپینگ نوع دوم برای تقویت ماهیچه های خود استفاده می کنند، ماهیچه ها به طور غیرطبیعی بزرگ می شوند و تاندون ها و استخوان ها را احاطه می کنند که ممکن است سبب پارگی یا شکستگی آن ها شود.
۴- ژن انتقال یافته امکان دارد به درون DNA بیمار رسوخ کند و با تحریک پروتوانکوژن یا مختل کردن ژن سرکوب گر تومور به ایجاد تومور منجر شود. البته بیان غیرمجاز یک ژن سرطان زا با نسل کنونی ناقل های ویروسی که توانایی پروموترشان برای به حداقل رساندن بیان ژن های مجاور میزبان تغییر یافته اند، چندان محتمل نیست.
۵- غیرفعال سازی توالی های رمزکننده می تواند یک عملکرد ضروری ژن میزبان را مختل کند. البته این حالت فاقد اثر چشمگیر است، زیرا چنین جهش های کشنده ای نادر هستند و فقط یک سلول را از بین می برند. به دلیل اینکه محل اتصال یک ناقل ویروسی کم و بیش اتفاقی است، احتمال کمی وجود دارد که یک ژن در بیش از یک سلول مختل شود.
الیزابت پریش از شرکت ضدپیری بایوویوا (BioViva) ادعا می کند که دو نوع ژن درمانی روی خودش انجام داده است که یکی از آن ها مانع از تحلیل بافت های ماهیچه می شود. به عبارت دیگر، حتی اگر ورزش نکنیم، ماهیچه هایمان قدرتمند باقی می مانند و اگر ورزش کنیم زودتر رشد می کنند. معلوم نیست که آیا پریش واقعا چنین کاری را کرده است یا نه. با این حال، بایوویوا از همین حالا تماس های زیادی از طرف ورزشکاران دریافت کرده است که می خواهند این نوع ژن درمانی را امتحان کنند.
کارشناسان ژن درمانی که روی روش هایی ژن درمانی کار می کنند می گویند که اغلب اوقات چنین تماس هایی دارند. هنوز هیچ موردی از ورزشکاری که به روش ژنتیکی بدنش را قوی تر کرده باشد، مشاهده و تأیید نشده است، اما شاید علت این موضوع این باشد که هیچ یک از این روش ها هنوز آزمایش نشده اند. مقام های ورزشی نسبت به این اقدام احتمالی کاملا جدی هستند.
ژن درمانی زمینه ی آغاز دوپینگ ژنی
با ظهور تکنولوژی ژن درمانی امکان درمان هرگونه وضعیت خطرناک یا کشنده ی بالینی، از راه تولید ژن های مرتبط در بافت زنده ی درون بدن و انتقال مواد بیوشیمیایی شامل پروتئین ها و هورمون ها به بافت آسیب دیده و معیوب امکان پذیر شد. به دنبال این پیشرفت ها، بحث در مورد دوپینگ ژنی در سال ۲۰۰۱ آغاز شد. یعنی زمانی که کمیسیون پزشکی کمیته ی بین المللی المپیک، گروه متخصصان ژن درمانگر را برای برگزاری جلسه ای در مور تأثیر ژن درمانی بر آینده ی ورزش فراخواند. خلاصه ی مطالب گفته شده در این جلسه به این صورت بود: گروه ژن درمانی، استفاده از ژن درمانی را برای جلوگیری و درمان برخی از بیماری های انسانی تأیید می کنند، هرچند این واقعیت را نمی توان انکار کرد که این روش ممکن است مورد سواستفاده ی ورزشکاران قرار بگیرد. این گروه در تلاش هستند با طراحی شیوه هایی از سواستفاده از این روش جلوگیری کنند.
دوپینگ ژنی بر پایه ی ژن درمانی غیراخلاقی است و پیامدهای خطرناکی به همراه دارد
در سال ۲۰۰۲ نیز سازمان مبارزه با دوپینگ، کنفرانسی را در رابطه با موضوع دوپینگ ژنی برگزار کرد. همچنین این موضوع یکی از بحث های اصلی کنگره ی اروپا در مورد برنامه های آینده در سیاست ضددوپینگ در آرنهم هلند بود. در این کنگره مسئولان به این نتیجه رسیدند که برای اقدامات پیشگیرانه در مورد این روش جدید دوپینگ، همه ی دانشمندان، پزشکان معالج، دولت ها، سازمان های ضددوپینگ و صنایع دارویی باید تلاش کنند و تمام اطلاعات موجود شامل نظرات آموزشی، مقررات، نتایج پژوهشی و روش های تشخیصی بین این مراکز رد و بدل گردد.
کمیته ی بین المللی المپیک (IOC) روش دوپینگ ژنی را در سال ۲۰۰۳ در لیست طبقه بندی شده مواد و روش های ممنوعه ی خود قرارداد. بعد از این تصمیم گیری ها، پژوهش های زیادی در زمینه ی عملکرد ورزشی و علم ژنتیک انجام شد که دستاوردهای متعددی را به دنبال داشت. فرایند شناسایی و تفکیک ژن های مورد نظر برای ویژگی های مرتبط با اجرای ورزشی در طی سال های اخیر شتاب گرفت و از سال ۲۰۰۱ با پژوهش های مختلف به روز شد. طرح بررسی نقشه ی ژنوم انسانی مرتبط با اجرا و آمادگی و همچنین بهداشت بین سال های ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۴ زمینه های متعددی از ارتباط ژن ها با عملکرد ورزشی را نشان می دهند.
درست است که دوپینگ ژنی بر پایه ی ژن درمانی بنا شده و یک روش درمان بالینی و مستلزم استفاده از اصلاح ژنی در بیماران است؛ اما در هر حال غیراخلاقی است و پیامدهای خطرناکی را به دنبال خواهد داشت. به دلیل مرگ چند نفر و آسیب هایی که در پی ژن درمانی رخ داده است، ژن درمانی خودبه خود خطرات بالقوه ای را به دنبال دارد، به طور مثال مرگ نوجوان ۱۸ ساله که بیماری کلیوی داشت و در دانشگاه پنسیلوانیا گلسینگر تحت ژن درمانی قرار گرفت، تاکنون هیچ پروتکل ژن درمانی ای برای عمل بالینی به تأیید و تصویب سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) نرسیده است.
طبق نظر کارشناسان، ژن درمانی را می توان این طور تعریف کرد: انتقال ماده ی ژنتیکی به سلول های انسانی برای درمان یا پیشگیری از بیماری ها و ناهنجاری ها که این مواد می توانند شامل DNA یا RNA یا سلول های تغییریافته از نظر ژنتیکی، باشند. با توجه به این تعریف ژن درمانی را می توان از طریق سه روش انجام داد، این روش ها عبارتند از:
تزریق DNA به طور مستقیم به درون بدن: از این راه تنها تعداد معدودی از سلول های بدن به ویژه سلول های عضلانی قادر هستند به طور مستقیم DNA را بگیرند یا جذب کنند.
وارد کردن سلول دستکاری شده به بدن: در این روش در ابتدا در آزمایشگاه، ژن جدید را وارد سلول ها می کنند و بعد از آن سلول های تغییر یافته را به بدن وارد می کنند.
در روش سوم با یک ویروس اصلاح شده عفونت ایجاد و از آن طریق ژن جدید برداشت می شود. انتقال ویروس ها به تفنگ ژنی نیاز دارد که از آن راه بتوان DNA خارجی را به داخل سلول منتقل کرد.
انتقال مستقیم ژن، ساده است ولی کارایی کمی دارد و محدود به سلول های خاصی است. استفاده از ویروس کارایی بسیار بالایی دارد چون همه ی انواع سلول های بدن قادر به دریافت DNA مصنوعی هستند ولی اثرات جانبی بیشتری را به دنبال دارد. هر کدام از روش های بالا ممکن است در دوپینگ ژنی استفاده شود و از آن طریق ورزشکار توانایی خود را افزایش دهد. همان طور که گفته شد، حدود ۹۰ ژن با توان ورزشی ارتباط دارند و استفاده از این ۹۰ ژن به منظور دوپینگ ژنی می تواند به طور بالقوه خطرناک باشند. با این حال تنها برخی از این ژن ها بیشتر مورد بررسی قرار گرفته اند که در اینجا به توضیح برخی از آن ها می پردازیم.
۱- عامل بیان کننده ی اندورفین (اندورفین و انکفالین)
درد عاملی هشداردهنده است که نباید از آن چشم پوشی کرد. خستگی مفرط عضلانی منجر به افزایش اسیدیته ی خون می شود؛ عوامل اسیدی و تولیدات جانبی سیستم های انرژی، باعث تولید درد می شوند که رهایی از آن می تواند به ورزشکاران در اجرای بهتر یا طولانی تر فعالیت ورزشی کمک کند. اکثر ورزشکاران از برخی تسکین دهنده های موجود، برای رهایی از درد استفاده می کنند که اندورفین و انکفالین می توانند جایگزینی برای اینگونه داروهای شیمیایی باشند. ژن بیان کننده ی این عوامل ضددردی ممکن است برای رهایی از درد سودمند باشد.
مطالعات جانوری پیش بالینی، نشان می دهد که کد کردن این پپتیدها، اثراتی بر درک دردهای التهابی دارد. البته استفاده از ژن های اندروفین برای رهایی از درد در مراحل ابتدایی است و زمان زیادی باقی مانده تا از این ژن ها برای کاهش فوری درد بیماران مبتلا به دردهای شدید استفاده شود. ژن های بیان کننده ی اندورفین و انکفالین عوامل مسدودکننده ی گیرنده های درد را بیان می کنند. این عوامل با مسدود کردن گیرنده های درد، سطح تحمل فردرا افزایش می دهند و باعث تسکین درد می شوند.
۲- ژن بیان کننده ی هورمون اریتروپوئتین (EPO)
در سال ۱۹۶۴، مانتیرانتا توانست دو مدال طلا را در بازی های اسکی نوردیک المپیک اتریش دریافت کند. بعدا مشخص شد که او به طور طبیعی با جهش در ژن بیان کننده ی اریتروپوئتین به دنیا آمده است. این ویژگی باعث شده بود که سلول های قرمز خونش به میزان ۲۵ تا ۵۰ درصد بیشتر از ورزشکاران دیگر باشد و از این طریق ظرفیت انتقال اکسیژن او نیز افزایش یابد. این کار ممکن است با وارد کردن یک کپی از ژن بیان کنندی EPO به داخل بدن یک فرد به منظور افزایش گلبول های قرمز خون نیز انجام شود.
زو و همکارانش برای اولین بار به طور موفقیت آمیزی توانستند ژن بیان کننده ی اریتروپوئتین را به سلول های میمون ها و موش ها وارد کنند که در نتیجه، هماتوکریت (نسبت حجم گلبول های قرمز به حجم سلول های خونی) این حیوانات تا ۸۰ درصد افزایش یافت به طوری که آن ها مجبور شدند برای جلوگیری از تلف شدن حیوانات خون آن ها را رقیق کنند. بیمارانی که از کمخونی شدید رنج می برند، مثل بیماران ایدزی و سرطانی بعد از شیمی درمانی، یا بیمارانی که دچار نقایص حاد کلیوی هستند، به دلیل اینکه بدن آن ها به مقدار کافی گلبول قرمز تولید نمی کند، ممکن است از این روش درمانی بهره های زیادی ببرند. حال ممکن است برخی از ورزشکاران نیز به طور ناعادلانه برای افزایش ظرفیت انتقال اکسیژن خود از این ژن استفاده کنند.
۳- میوستاتین بلاکرها
میوستاتین تنظیم گر منفی رشد عضلانی است و به وسیله ی سلول های عضلانی سنتز می شود و به صورت پاراکرین و اتوکرین در قلب و عضلات اسکلتی عمل می کند. نقش کامل فیزیولوژیکی آن هنوز به طور کامل شناخته نشده است، ولی عاملی است که از رشد و توسعه بافت عضلانی جلوگیری می کند. به تازگی برخی از پژوهشگران دسته ای از مواد مسدودکننده ی میوستاتین را تولیده کرده اند که از عمل این فاکتور ضدرشدی، جلوگیری می کند و باعث افزایش بسیار زیادبافت عضلانی از طریق هایپرتروفی، هایپرپلازی، کاهش چربی و بافت پیوندی در عضله می شوند.
۴- عامل رشد اندوتلیال عروق (VEGF)
این عامل با گسترش دادن شبکه ی عروق محیطی می تواند باعث افزایش خون رسانی به بافت ها، افزایش فراهم اکسیژن و دیگر مواد مغذی، بهتر کار کردن عضلات قلب، ریه و دیگر بخش های بدن شود. همه ی این عوامل باعث به تعویق افتادن خستگی و افزایش استقامت فرد می شوند. البته این عامل در اصل به منظور کمک به بیمارانی که دچار ایسکمیک قلبی شده اند، برای ترمیم و گسترش عروق کرونری ساخته شده است. همچنین این ژن ممکن است به افراد مسنی که دچار بیماری های عروق محیطی هستند کمک کند.
۵- عامل رشدی شبه انسولین (IGF-۱)
براساس پژوهش های اخیر، پژوهشگران برای درمان برخی از بیماری ها، مثل دیستروفی های عضلانی، دوشن که موجب ضعیف شدن عضلات فرد می شوند، برخی از فاکتورهای ژنی رشددهنده عضلات را کشف کرده اند. البته با پا گذاشتن به سنین ۷۰ الی ۸۰ سالگی، به طور طبیعی بافت های عضلانی ضعیف می شوند که یکی از دلایل اصلی آن ناتوانی بدن در فعال کردن فاکتورهای رشددهنده ی عضلانی مثل IGF۱ است. این فاکتور رشد ارتباط تنگاتنگی با هورمون رشد دارد و برای بروز اثرات هورمون رشد، نقش واسطه ای ایفا میکند.
IGF۱ از کبد، بافت عضلانی و مغز ترشح می شود و طبق پژوهش های انجام شده، تزریق آن به عضله (همراه با فعالیت ورزشی حدود ۴۰ درصد، بدون فعالیت ورزشی حدود ۱۵ درصد) باعث افزایش توده ی عضلانی می شود. علاوه بر این امروزه عملکردهای دیگری را برای این عامل رشدی برشمرده اند که می توان به ارتباط آن با فرایند پیری، استرس و افسردگی، درمان برخی از بیماری ها مانند MS، آتروفی عضلانی-نخاعی، آلزایمر، سکته و صدمات مغزی اشاره کرد.
شبیه سازی ورزشکاران
فناوری شبیه سازی برای نخستین بار در اوایل سال ۱۹۹۷ با ایجاد گوسفندی به نام دالی اتفاق افتاد که از نظر اخلاقی سؤالات گوناگونی را برای مردم جهان مطرح کرد و با اعتراضات وسیع مواجه شد. به طوری که سازمان جهانی فناوری پس از آن، شبیه سازی در انسان را محکوم کرد و آن را عملی غیراخلاقی خواند. بعدا نظرات متعددی در جهان مطرح شد، یکی از آن ها نظریه ی آزادی در تولیدمثل است. این نظریه ممکن است منجر به انواع مختلف شبیه سازی شود که از نظر روبرتسون این موارد شامل شبیه سازی جنین های جفتی، شبیه سازی کودکان، شبیه سازی پارتیز (شبیه مدال طلاآوران المپیک) و شبیه سازی خود فرد است.
فناوری شبیه سازی برای نخستین بار با ایجاد گوسفندی به نام «دالی» اتفاق افتاد
بحث های مختلف و مشکلات متعددی با هر یک از این شبیه سازی ها همراه است. به همین دلیل مسؤلیت بر دوش اشخاص مسؤل یعنی زوج ها و وابستگان آن ها است. یک فرد شبیه سازی شده درک طبیعی و همچنین پدر و مادر ندارد. از سوی دیگر شبیه سازی ممکن است ورزشکارانی با توانایی های ذاتی بیشتر و نخبه ی استثنایی را با توانایی ما فوق انسانی به وجود آورد. تصور می کنید ورزشکاران متقلب هرگز موفق نبوده اند اما تعدادی از آن ها از جمله لنس آرمسترانگ هفت مرتبه در «دوچرخه سواری تور دو فرانس» برنده شد.
مانی رامیرز دو دوره برنده ی مسابقات قهرمانی بیس بال جهان شد و بن جانسون نیز یک بار توانست برنده ی مدال طلای المپیک دوی سرعت شود. اما در نهایت مقامات به تقلب آن ها و استفاده از داروهای نیروزا پی بردند و آن ها را جریمه کردند هرچند برخی ورزشکاران هم نجات پیدا کردند و کسی متوجه تقلب آن ها نشد. دانشمندان به تازگی گفته اند در آینده ای نه چندان دور ورزشکاران می توانند بدون اینکه کسی متوجه شود از داروهای نیروزا برای برنده شدن استفاده کنند به طوری که کسی متوجه این کار نشود.
دانشمندان به عنوان مثال برای تغییر ژن های گیاهی از نوعی ویروس برای تزریق ژن مفید استفاده می کنند. آن ها در تئوری می توانند چنین فرایند مشابهی را برای بهبود ژنتیک ورزشکاران مورد استفاده قرار دهند. پژوهشگران، ویروسی را داخل یک ژن تزریق می کنند که بدن را به تولید پروتئین اریتروپویتین ترغیب می کند که این پروتئین کار اکسیژن رسانی را به بافت انجام می دهد. تشخیص تزریق این پروتئین ساده است و کارشناسان با آزمایش هایی که انجام می دهند به راحتی می توانند وجود آن را شناسایی کنند، اما تشخیص حجم بالای این پروتئین که بدن تولید می کند بسیار دشوارتر است.
مقامات مسئول برای شناسایی پروتئین اریتروپویتین بررسی کپی های بیشتری از این ژن در خون و سایر نمونه های بیولوژیکی بدن ورزشکاران نیاز دارند. این کار در صورتی امکان پذیر است که آن ها به کدهای ژنتیکی تغییریافته ورزشکاران آگاه باشند. برخلاف تغییر ژنتیکی که شامل افزودن ژن ها است، ویرایش ژنتیکی تنها روی برش و اتصال ژن هایی تمرکز می کند که فرد از قبل داشته است. ژن ویرایش شده ی ورزشکار، هیچ ژن اضافی ندارد که مقامات بتوانند آن را پیدا کنند. سازمان مبارزه با دوپینگ برای مقابله با این مسئله، از تمام ورزشکاران المپیک خواسته است تا کپی تمام کدهای ژنتیکی خود را ثبت کنند.
البته درخواست این سازمان مانع از تغییرات ژنتیکی درتمام ورزش ها نمی شود زیرا پژوهشگران پیش از اعمال تغییرات ژنتیکی در انسان ها، به کپی های کد ژنتیکی هر ورزشکار نیاز دارند. این سازمان آزمایش های علمی دقیقی برای کنترل ورزشکاران در اختیار دارد. متخصصان این سازمان پیوسته روش های تازه ای برای ردیابی مواد نیروزا پیدا می کنند. مواد نیروزا به شکل های مختلف مصرف می شوند و کسانی که برای موفقیت در مسابقات ورزشی با استفاده از این مواد به صورت خوراکی، تزریق عضلانی، داخل وریدی یا به صورت شیاف به دنبال افزایش نیروی بدنی خود و موفقیت بیشتر هستند، کم نیستند.
مواد نیروزا امور مختلفی را در بدن تحت تأثیر قرار می دهند، به عنوان مثال، دوپینگ هورمونی موجب افزایش رسوب چربی در عضلات قسمت بالا تنه می شود. این سازمان آزمایش هایی در اختیار دارند که رد این مواد را در خون پیدا می کند. البته تولیدکنندگان مواد نیروزا هم بی کار نمی مانند و با استخدام متخصصان ماهر، ترکیبات تازه ای تهیه و تولید می کنند. دسته ای از این مواد هورمون های رشد هستند که با دست کاری ژنتیکی برخی از بافت های بدن می توان ترشح آن ها را افزایش داد.
هورمون های دوپینگی رشد
هورمون دوپینگ رشد گوساله
گروهی از پژوهشگران بلژیکی موفق شدند با دستکاری ژنتیکی عضلات گوساله، رشد این عضلات را تا جایی تحریک کنند که به رشد خود ادامه دهند و در نهایت بسیار تنومند شوند. در مقابل، گروهی از پژوهشگران آلمانی که با سازمان مبارزه با دوپینگ همکاری می کنند روشی برای پیداکردن رد این هورمون رشد پیدا کردند که در اثر دستکاری ژنتیکی تولید آن افزایش پیدا کرده است. پروفسور پریکلس سیمون از مرکز پژوهشی دوپینگ در دانشگاه ماینز می گوید:
ما می توانیم رد هورمون هایی را که ترشح آن ها افزایش یافته است پیدا کنیم. یعنی رد هورمون هایی که پس از دستکاری ژنتیکی یک عضله، بیشتر شدند. با این روش، حتی ماه ها بعد هم هورمون ها در خون قابل ردیابی هستند.
به نظر می رسد روشی که پژوهشگران آلمانی ابداع کرده اند راه مطمئنی برای کنترل هورمون های رشد در خون ورزشکاران است. البته نکته ی قابل توجه اینجا است که این روش تنها برای ردیابی یک نوع از صدها نوع دستکاری ژنتیکی ممکن در عضلات، تهیه شده است. در نتیجه، به عقیده ی متخصصانی مانند پروفسور پاتریک دیل، نمی توان از یک آزمایش مطمئن و راه حلی قطعی صحبت کرد. پروفسور پاتریک دیل، متخصص بیوشیمی است و با مدرسه ی ورزش شهر کلن همکاری می کند. او می گوید:
با این روش، مشکل پیدا کردن دوپینگ ژنتیکی حل نشده است. در این روش تنها یک مدل از ژن دستکاری شده در عضلات کشف می شود. از آن مهم تر اینکه ما هنوز هیچ نشانی از موفقیت آمیز بودن استفاده از آن نداریم.
مسئله این است که دستکاری ژنتیکی عضلات، تاکنون تنها در آزمایش روی حیوانات موفقیت آمیز بوده است. در نتیجه، ابتدا باید مراحل عملی آزمایش آن روی انسان طی شود. گام بعد، صدور مجوز قانونی است که در مجموع چندین سال طول خواهد کشید. پروفسور پاتریک دیل می گوید که در مورد ردیابی هورمون های رشد باید بگویم که براساس تجربه ی ما، از زمان ابداع یک روش برای پیداکردن رد این هورمون ها در خون، تا مرحله ی صدور مجوز، حداقل هشت سال طول می کشد.
ژن درمانی ورزشکاران و مشکلات اخلاقی آن
در طول دو دهه ی گذشته درمان آسیب های ورزشی، به وسیله ی برنامه های بازتوانی نوین، روش های آزمایشگاهی جدید و پیشرفت های صورت گرفته در پژوهش های بیومکانیکی، توسعه پیدا کرده است. به دلیل ظرفیت محدود ترمیم برخی از آنها مانند پارگی مینیسک داخلی، لهیدگی غضروف و شکستگی های استخوانی، درمان این آسیب ها با محدودیتهایی روبه رو است و در برخی از موارد باعث کناره گیری مادامالعمر ورزشکاران از صحنه ورزش می شوند. به همین علت روش های درمانی جدید سعی دارند تا فرایند ترمیم را با فاکتورهای رشدی تسریع بخشند.
در آینده ممکن است ورزشکاران به بهانه ی درمان آسیب های ورزشی، از دوپینگ ژنی استفاده کنند
یکی از این روش های درمانی، ژن درمانی است که امکان درمان آسیب های شدید و در برخی مواقع غیرقابل برگشت ورزشی را به وجود آورده است. اخیرا پژوهشگران ژن درمانی توانسته اند از طریق تزریق فاکتورهای رشد (BFGF، NGF، BMP-۲، IGF-۱، TGF-beta، EGF، ۲۴ CDMP، PDGF-AB) به بافت های آسیب دیده به درمان آن ها کمک زیادی کنند. هم اکنون در سراسر جهان مراکز درمانی متعددی هستند که برای کمک به درمان بیماری های لاعلاجی مانند سرطان خون، دیستروفی عضلانی، بیماری شدید وابسته به کروموزوم X همراه با بیماری نقص سیستم ایمنی و بیماران هموفیلی B، در دست بررسی های گسترده ای در آزمایشگاه ها روی حیوانات هستند که برخی از این پژوهش ها به درمان منجر شده اند.
در آینده ای نه چندان دور ممکن است ورزشکاران نیز برای درمان آسیب های ورزشی خود از تکنولوژی ژن درمانی استفاده کنند و به بهانه ی استفاده درمانی از این تکنولوژی برای افزایش اجرای خود نیز از آن استفاده کنند یا مسئولان ورزشی یک کشور با آگاهی از این موضوع و بدون اطلاع از عواقب خطرناک آن برای ورزشکار، جامعه ی ورزشی، رقابت های ورزشی و ورزشکارانی که از این روش ها استفاده نمی کنند، از این روش ها برای کسب مدال های بیشتر، بهره مند شوند.
مشکلات تشخیص دوپینگ ژنی و موضوعات اخلاقی
مهم ترین سوالی که در این میان مطرح می شود، سازوکار اجرایی سازمان مبارزه با دوپینگ برای شناسایی این نوع از دوپینگ است، زیرا تشخیص استفاده از روش ویرایش ژنتیکی بسیار دشوار است و امری پیچیده محسوب می شود. این سازمان هنوز به این سؤال که آیا امکان تشخیص این نوع دوپینگ وجود دارد یا نه، پاسخی نداده است؛ به باور کارشناسان، انجام این محدودیت و کنترل آن بسیار دشوار است. همچنین این سازمان از یک دهه پیش تر مطالعات مربوط به شناسایی و تشخیص این روش دوپینگ را آغاز کرده است.
با وجود تلاش های زیاد، نمونه گیری ژنتیکی از ورزشکاران تنها از چند سال پیش شروع شد. در این فرایند، از نمونه های خون ورزشکاران که در المپیک سال ۲۰۱۶ ریو حضور داشتند آزمایش گرفته شد و مواردی مانند افزوده شدن هورمون ها یا ویرایش ژنتیکی در آن ها بررسی شد و هنوز هیچ نمونه ی مثبتی شناسائی نشده است. به گفته ی دانشمندان این موضوع بسیار پیچیده است و امکان ایجاد تغییری کوچک در ژن های انسان به گونه ای وجود دارد که شناسایی آن ممکن نیست یا به سختی می توان شواهد آن را پیدا کرد اما این تغییرات کوچک ژنتیکی منجر به افزایش بسیار زیاد عملکرد انسان شود.
در تئوری، گذرنامه های بیولوژیکی که توسط سازمان جهانی مبارزه با دوپینگ در سال ۲۰۰۹ معرفی شده است، می تواند تغییرات غیرمنتظره را در بدن ورزشکار نشان دهد، حتی اگر ژن تغییریافته قابل شناسایی نباشد، می توان شواهد انجام این عمل را شناسائی کرد. سازمان بهداشت جهانی (WHO) که یکی از نهادهای سازمان ملل متحد است، در تلاش است تا از کارهای دانشمندان در زمینه ی تغییر ژنوم انسانی سر در بیاورد تا بتواند از انجام آزمایش های ژنتیکی غیرمجاز در زمینه های انسانی جلوگیری کند.
سازمان بهداشت جهانی اخیرا اعلام کرد که کمیته ی مشورتی، دستور منع پژوهش های ژنتیک انسانی را اعلام نکرده، اما معتقد است که پژوهشگران باید قبل از شروع آزمایش، آزمایش خود را به ثبت برسانند. بسیاری از توصیه های این سازمان، نشان دهنده ی روش های پژوهشی بالینی هستند که در حال حاضر در ایالات متحده مدیریت می شوند و دانشمندان مجبور هستند تاییدیه ی این سازمان های نظارتی را به دست بیاورند و مجوز انتشار مطالعات خود را در یک پایگاه داده ی قابل دسترسی دریافت کنند. تدروس آدامان گبریسوس، مدیر کل سازمان جهانی بهداشت، در این رابطه می گوید:
ویرایش ژن ها تحولات باور نکردنی ای را برای سلامتی انسان ها به همراه خواهد داشت، اما از نظر اخلاقی و پزشکی خطراتی را نیز به همراه دارد.
گبریسوس در ادامه ی سخنانش می گوید که سازمان بهداشت جهانی در این راستا به نتایج مختلفی دست یافته و از دانشمندان خود خواسته است تا به طور موقت پژوهش های خود را در زمینه ی ژنتیک انسانی متوقف کنند؛ بنابراین رهبران در این زمینه می توانند راه های مسئولانه و اخلاقی را در پیش بگیرند تا از ممنوع شدن دائم این نوع پژوهش ها جلوگیری شود، اما این بدان معنی نیست که سازمان جهانی بهداشت می خواهد دانشمندان تمام پژوهش هایشان را تعطیل کنند. مارگارت هامبورگ، مامور کمیته ی پژوهش، در نشست خبری گفت:
کمیته بر این باور است که در حال حاضر عملکرد هر کسی که از عملیات بالینی ویرایش ژنوم زایشی انسان فراتر رود، غیر معتبر خواهد بود؛ هرچند این توصیه ها ممکن است تغییر کنند. کارشناسان در طول دو سال آینده، به مشورت با سایر کارشناسان و رهبران برای بررسی نحوه ی ویرایش ژنوم انسان خواهند پرداخت تا بتوانند مجموعه ی نهایی استانداردهای بین المللی را در این زمینه اعلام کنند.
یکی از چالش های اخلاقی دوپینگ ژنی، روش های تشخیص آن است که به اندازه ی کافی کارایی ندارند و بسیار مشکل هستند. از طرفی، همواره پیشرفت فناوری داروها و روش های افزایش دهنده جلوتر از روش های تشخیص هستند. به گفته ی لاری باورز، کارشناس تشخیص دوپینگ آژانس و رئیس بخش سم شناسی مبارزه با دوپینگ آمریکا، با فناوری های موجود، تشخیص دوپینگ ژنی کار بسیار مشکلی است که یکی از دلایل آن شبیه بودن بافت است.
در اصل، یکی از مواردی که باعث می شود توجه ورزشکاران به دوپینگ ژنی جلب شود، سخت بودن تشخیص آن است و در صورت انجام آن توسط ورزشکاران، سلامتی آن ها به خطر خواهد افتاد، درست مانند پیامدهایی که برای برخی از حیوانات سالم آزمایشگاهی در حین ژن درمانی به وجود آمده است. از عواقب وخیم استفاده از ناقل آدنوویروس (rAd) و ناقل همراه با آدنوویروس (rAAV)، پاسخ های ایمنی و ایمنی-هومورال است که در پی تزریق درون غده ای، درون پوستی و درون شریانی، غلظت پادتنی سرم به میزان ۱۰ تا ۱۰۰۰ برابر یا بیشتر در پی تزریق rAAV و به میزان ۴ تا ۱۷۰۰ برابر بعد از تزریق rAd، افزایش پیدا می کند.
در سال های اخیر پژوهش های گسترده ای برای یافتن راه های تشخیص دوپینگ ژنی صورت گرفته است. از ویژگی های مهمی که هر یک از روش های تشخیصی باید داشته باشند این است که به آسانی در دسترس، تا حد ممکن غیر تهاجمی، نسبتا سریع و ایمن باشند، همچنین باید بین ورزشکارانی که به دلیل ترکیب ژنتیکی، ترکیب ژنتیکی تغییریافته به دلایل طبیعی، ترکیب ژنتیکی اصلاح شده با دخالت بشر، دارای ظرفیت افزایش یافته برای اجرای ورزشی هستند، تفاوت قائل شوند، اما رعایت همه ی این موضوعات کار آسانی نیست و هزینه و تلاش زیادی را می طلبد.
روش های تشخیص دوپینگ ژنی بسیار گران قیمت است و به متخصصان ماهر نیاز دارد
به طور خلاصه می توان کلیه روش های تشخیص دوپینگ ژنی را به دو دسته ی کلی تقسیم کرد: روش های تشخیصی مستقیم و غیرمستقیم. روش مستقیم عبارت است از: تشخیص پروتئین تراژنی و تشخیص ناقل (شامل ویروس ضعیف شده یا آدنوویروس ها و ناقل های پلاسمیدی). روش غیرمستقیم نیز شامل اندازه گیری اثرات دوپینگ ژنی بر سلول ها، بافت های هدف یا همگی اندام ها هستند.
حال هر یک از این روش ها ممکن است مشکلاتی را به همراه داشته باشند، مثلا برای تشخیص مستقیم نیاز به نمونه برداری از بافت عضلانی است و با توجه به این موضوع که همه ی ورزشکارانی که تحت این آزمایش قرار میگیرند ممکن است اصلا دوپینگ نکرده باشند، این روش تهاجمی ممکن است به توان ورزشی آن ها صدمه وارد کند که این کار نیز غیراخلاقی است.
از طرفی روش های تشخیص دوپینگی هنوز در مراحل آزمایشگاهی هستند و تا اثبات بی خطری آن ها و وارد شدن به میادین ورزشی، راه درازی در پیش است. همچنین اغلب این روش ها به تجهیزارت گران قیمت و هزینه های جانبی بسیار زیاد و متخصصان کارآزموده ای نیاز دارد و زمان بر هستند که این ویژگی ها با اصول اولیه ی گفته شده در مورد هر یک از روش ها مغایرت دارند. در نتیجه چالش های تشخیصی مرتبط با دوپینگ ژنی، هنوز به قوت خود باقی هستند و با وجود پیشرفت های انجام شده در این زمینه، هنوز تشخیص دوپینگ ژنی کار بسیار مشکلی است.
در نتیجه با توجه به مباحث گفته شده و براساس نظر سازمان مبارزه با دوپینگ، دستکاری ژنتیکی در ورزش اگر با هدف افزایش توانایی ورزشکار و کسب پیروزی در رقابت ها انجام شود، مغایر با ارزش های اخلاقی، حقوقی و اجتماعی در ورزش است و باید ممنوع شود و سلامتی ورزشکاران یکی از مواردی است که به دلیل آن حتما از به کارگیری دوپینگ ژنی جلوگیری و با آن مبارزه شود. هر چند که ممکن است به علت استفاده های مفیدی که در آینده از دستکاری ژنی برای رفع آسیب های ورزشی انجام شود، تبصره هایی برای این موضوع در نظر گرفته شود که البته تاکنون این امر تحقق نیافته است.
تشخیص دوپینگ، همیشه چالش بزرگی پیش روی مجامع ضددوپینگ بوده و است، زیرا همان طور که گفته شد، همواره روش های دوپینگی جلوتر از روش های تشخیصی هستند. در مورد دوپینگ ژنی نیز به خاطر نو بودن، مطمئنا همین مسئله وجود خواهد داشت مگر با کمک فناوری های موجود، تا حدودی قبل از شیوع زیاد آن روش هایی کشف شوند تا از بروز این روش دوپینگی جلوگیری کنند. با این حال آزمایش ژنتیکی و نمونه گیری عضلانی (بیوپسی) از ورزشکاران، خود معضل اخلاقی است که اغلب ورزشکاران به انجام آن تن در نمی دهند و چون این کار یک روشی تهاجمی است، ممکن است به توان ورزشکاران صدمه وارد کند.
بدون تردید چالشی که دوپینگ ژنی به وجود آورده و خواهد آورد، چهره ی ورزش را خدشه دار می کند و در صورت بروز این مشکل در آینده، شرکت های ساخت ورزشکار هستند که با هم رقابت می کنند نه ورزشکاران. در این صورت اخلاق، برابری و عدالت در ورزش جایگاهی نخواهد داشت.
منبع: زومیت
گفتگو با هوش مصنوعی
💬 سلام! می‌خوای درباره‌ی «هر آنچه باید در مورد دوپینگ ژنی ورزشکاران بدانید» بیشتر بدونی؟ من اینجام که راهنماییت کنم.