EPO-dan daha çətindir, gen dopinqi təmiz velosiped üçün mübarizədə daha az bildirilən bir cəbhədir
Dopinq və antidopinqin tarixi Wile E. Coyote-nin Road Runner-i təqib etməsi kimi bir şeydir: Wile E. Road Runner-ə nə qədər yaxınlaşsa da, sonuncu həmişə bir addım öndədir. Bu, elmi fantastika ssenarisi kimi səslənə bilən, lakin əslində ən azı iyirmi ildir mövcud olan yeni, kölgəli dopinq küncünə daha çox aiddir: gen (və ya genetik) dopinq.
Lakin gen dopinqinin sürətli inkişafına baxmayaraq, gen dopinqi üçün yeni sınaq metodologiyası performansı artırmaq məqsədilə genlərin istifadəsinə qarşı mühüm dönüş nöqtəsi ola bilər.
ADOPE (Performansın Artırılmasının Qabaqcıl Aşkarlanması) sentyabrın əvvəlində Şotlandiyanın Stirling Universitetində təqdim edilib və gen dopinqinə qarşı çox az tanınan testlərdən biridir.
Metod Hollandiyanın Delft Texniki Universitetinin bir qrup alimi tərəfindən hazırlanıb və o, 2018-ci ildə Genetik Mühəndislik Maşınları yarışmasında 300-dən çox digər komandaya qarşı mübarizə aparacaq; mükafatlandırma mərasimi oktyabrın 28-də Bostonda, MA-da keçiriləcək.
İlk ilk şey: gen dopinqi nədir?
Gen dopinqi, performansı artırmaq məqsədilə gen terapiyasının "sui-istifadəsidir". Gen terapiyası isə xəstəlikləri müalicə etmək və ya qarşısını almaq üçün dərman və ya cərrahi əməliyyatlardan çox genlərdən istifadə edən bir texnikadır.
Terapiya xarici genetik materialın xəstənin hüceyrələrinə çatdırılmasından ibarətdir. Xəstəliyin müalicəsində istifadə edilən zülalları aktivləşdirən xüsusi ifadə ehtiva edən genetik material xarici vektordan (adətən virus) istifadə edərək hüceyrələrə daxil edilir.
Məsələn, EPO-nu götürək. Eritropoetin - sümük iliyində qırmızı qan hüceyrələrinin istehsalını stimullaşdıran və nəticədə bədəndə hemoglobin səviyyəsini və toxumalara oksigen çatdırılmasını artıran zülal - normal olaraq böyrəklər tərəfindən ifraz olunur.
EPO inyeksiyaları velosipedçilərin bir neçə il, xüsusən də 90-cı illərdə sui-istifadə etdiyi məşhur performans artımı olmuşdur.
Bu gün EPO pozitivliyi halları hələ də bildirilsə də, antidopinq nəzarətləri xarici EPO-nu olduqca səmərəli şəkildə aşkar edə bildiyi üçün bu təcrübədən xilas olmaq çətinləşib.
Lakin idmançıya yeni genetik material daxil etməklə EPO istehsalını gücləndirən gen dopinq alternativi sonda qadağan olunmuş maddə kimi deyil, idmançının öz fiziologiyasının təbii məhsulu kimi görünəcək.
Gen terapiyası hələ də yalnız müalicəsi olmayan nadir xəstəliklər üçün istifadə olunsa da (məsələn, ağır kombinə edilmiş immun çatışmazlığı, korluq, xərçəng və neyrodegenerativ xəstəliklər) elm adamları idman dünyasından insanların onlara müraciət etdiyini etiraf edib və onlardan istifadə etməyi xahiş ediblər. bu müalicələr onların idman performanslarını artırmaq üçün bir yol kimi.
WADA və gen dopinqi
Ümumdünya Antidopinq Agentliyi (WADA) gen dopinqi və onun təhlükələrini müzakirə etmək üçün ilk seminarı 2002-ci ildə təşkil etdi, halbuki təcrübə bir il sonra WADA-nın qeyri-qanuni maddələr və üsullar siyahısına salındı.
O vaxtdan bəri WADA öz resurslarının bir hissəsini gen dopinqinin aşkar edilməsinə (o cümlədən gen dopinqi üzrə ekspertlərdən ibarət bir neçə qrup və panelin yaradılmasına) sərf edir və 2016-cı ildə EPO gen-dopinqi üçün adi test həyata keçirilib. Avstraliyada WADA tərəfindən akkreditə olunmuş laboratoriyada, Avstraliya İdman Dərmanlarının Sınaq Laboratoriyasında.
Lakin gen dopinqi üçün sınaq metodologiyaları zəhmət tələb edə bilər və faktiki sınaq təcrübəsi üçün xüsusi DNT ardıcıllığı haqqında geniş bilik tələb edir.
ADOPE tərəfindən təklif olunan metod, əksinə, hədəflənmiş ardıcıllığa diqqət yetirir və digər metodların faydalı prinsiplərini potensial olaraq daha səmərəli və hədəflənmiş şəkildə birləşdirir.
ADOPE test metodologiyası
ADOPE test metodologiyası iribuynuzlu heyvanların qanı üzərində aparılan testlər vasitəsilə işlənib hazırlanmışdır və o, iki mərhələdə qurulmuşdur: birincisi potensial genlə doymuş qanı hədəf alan ilkin skrininq mərhələsidir, ikincisi isə xüsusi genetik ardıcıllığı hədəfləyir. DNT-nin həqiqətən də genlə zəngin olub-olmadığını yoxlayın.
'Ön ekranda, ADOPE-ni inkişaf etdirən TU Delft komandasının İnsan Təcrübələri üzrə Meneceri Jard Mattens izah edir, 'biz gen dopinqinin aşkarlanması üçün dekstrinlə örtülmüş qızıl nanohissəciklərin istifadəsini daha da inkişaf etdiririk.
'Prinsip qızıl nanohissəciklərin "dopinq" DNT-ni ehtiva edən nümunənin tədricən ölçülə bilən rəng dəyişikliyinə səbəb olmasına əsaslanır.'
"Genlə doplanmış DNT" üzərində işləmək və sınaqdan keçirmək üçün – lakin əslində idmançıları və ya heyvanları gen-dopinq etməyə ehtiyac olmadan – TU Delft komandası bir neçə tamamlayıcı DNT ardıcıllığı ilə süni şəkildə iribuynuzlu heyvan qanını 'çivilədi'.
Testlərinin məqsədi qana əlavə etdikləri 'gen qatqılı' ardıcıllığı hədəfləmək və tapmaq idi.
'Biz inək qanını insan qanı üçün yaxşı əvəzedici kimi istifadə edirik, çünki prinsip eyni şəkildə işləyir, - Mattens izah edir.
'Testimiz üçün əvvəllər insanlar üçün modelləşdirdiyimizə uyğun olaraq zamanla konsentrasiyanın inkişafını təqlid etmək üçün bu iribuynuzlu qana müxtəlif konsentrasiyalarda bir neçə DNT növü əlavə etdik.
'O andan etibarən aşkarlama metodumuz eyni olacaq və mal-qara qanına əlavə etdiyimiz DNT bizim metodumuzla aşkar edilməlidir.'
Potensial genlə doymuş qan rənginin dəyişməsi səbəbindən müəyyən edildikdən sonra qana əlavə edilmiş spesifik ardıcıllıqları hədəf alan testin ikinci mərhələsi başlayır.
'Bu ilkin skrininqi yoxlamaq üçün, - deyə Mattens davam edir, biz texniki cəhətdən unikal və innovativ CRISPR-Cas – Transposase füzyon proteinindən istifadə edirik.
'Bu, gen dopinq DNT-də mövcud olan spesifik fərqləri xüsusi olaraq aşkar edə bilən nanomachin kimi görünə bilər.'
CRISPR və ya CRISPR-Cas9 (və ya gen redaktəsi), genetiklərə dəyişiklik yaratmaq üçün iki molekuldan - Cas9 adlı fermentdən və bir RNT parçasından istifadə etməyə imkan verən fərqli və daha təkmil texnikadır (mutasiya) DNT-yə daxil olur.
Bu texnika daha təkmil gen-dopinq üsulu kimi WADA tərəfindən də 2018-ci ilin əvvəlindən qadağan edilib, lakin ADOPE vəziyyətində CRISPR-CAS texnikası dəyişdirilmiş DNT-ni dəyişdirmək əvəzinə onu tapmaq üçün istifadə olunur.
ADOPE-nin spesifikliyi
ADOPE tərəfindən hazırlanmış sınaq modeli insan orqanizmində EPO istehsalını təmin edən geni aşkar etmək üçün xüsusi olaraq düşünülmüş və inkişaf etdirilmişdir, lakin metodologiya çox yönlü olduğundan, TU Delft tədqiqatçıları bunun ola biləcəyini iddia edirlər. 'Hər cür gen dopinqini təsbit etmək üçün uzadıldı.'
EPO-nun bədəndə təsirli olduğu dövrə əsasən, idmançıların bu spesifik gendən istifadə edərək dopinq edəcəyi vaxt yarışmadan xeyli əvvəl olardı – lakin eyni zamanda, fərqli zülalları və fizioloji proteinləri hədəf alan digər genlər təkmilləşdirmələr daha sürətli təsir göstərə bilər.
Buna görə də ADOPE bütün məşq və yarış təqvimi boyu müntəzəm antidopinq testlərini həyata keçirməyi hədəfləyir.
Lakin, testlər tərəfindən hədəflənən 'hüceyrəsiz DNT'nin sidikdə çox aşağı olması gözlənildiyi üçün (burada da mövcuddur), hələlik ADOPE yalnız qan nümunələri və onun aşkarlanması üzərində işləyir. pəncərə hələ də məhduddur.
'Ni və digərlərinin 2011-ci ildə qeyri-insan primatlar üzərində apardığı eksperimental sınaq əsasında, ' Mattens deyir, 'aşkarlama pəncərəsinin cəmi bir neçə həftə olacağını gözləyirik.
'Metodun gələcək inkişafı eyni metodu gələcəkdə sidik üçün də işlədə bilər.'
ADOPE ilə digər yanaşmalar arasındakı fərq
'[Digər gen dopinq testlərinin] əksəriyyəti PCR əsaslı reaksiyalara əsaslanır [Polimeraza zəncirvari reaksiya: spesifik DNT bölgəsinin in vitro surətini çıxaran texnika], bir çox çatışmazlıqlara malikdir, ' Mattens əlavə edir.
'Bu reaksiyalar nisbətən zəhmətlidir və DNT ardıcıllığı haqqında geniş əvvəlki bilik tələb edir. Bundan əlavə, bu antidopinq test texnologiyalarından istifadə edərək aşkarlanmadan yayınma ehtimalını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.'
Alternativ olaraq, bəzi digər sınaq təcrübələri bütün genom ardıcıllığına diqqət yetirir; yəni hüceyrə və ya orqanizmdə mövcud olan bütün genetik material.
Lakin bu yanaşmanın mənfi tərəfi odur ki, bütün genom ardıcıllığı nəzərə alınmalıdır ki, bu da vaxt aparan, səmərəsizdir və həm də idmançıların məxfiliyinə təcavüz kimi qəbul edilə bilər.
"Bizim yanaşmamız," Mattens deyir, "hər iki yanaşmanın faydalı prinsiplərini bir-birini tamamlayan şəkildə birləşdirən hədəflənmiş ardıcıllığa diqqət yetirir.
'O, PCR-in spesifiklik prinsipindən istifadə edir, lakin o, transgendə yalnız bir hədəf sayt tələb edir (ancaq axtarış üçün bir neçə sayt tələb edir) aşkarlanmadan yayınma ehtimalını əhəmiyyətli dərəcədə aşağı salır.
'[ADOPE] bütün genom ardıcıllığının ardıcıllıq prinsipindən istifadə edir, lakin daha səmərəli və məqsədyönlü şəkildə məlumatın miqdarını kəskin şəkildə azaldır.
'Nəticədə biz hesab edirik ki, hədəflənmiş ardıcıllıq daha yaxşı yanaşmadır və gen dopinqinin aşkarlanmasının gələcəyidir.'
