Главная / Газета 17 Сентября 2004 г. 00:00 / Спорт

Геном чемпиона

К Олимпиаде-2008 российские ученые собираются вырастить генетически модифицированных спортсменов

ЕЛЕНА ЖУРАВЛЕВА

Завершившаяся недавно афинская Олимпиада запомнится не только яркими выступлениями российских спортсменов, но и громкими допинг-скандалами, потрясшими нашу сборную. Но, если верить отечественным ученым, уже в 2008 году атлеты будут ставить рекорды и завоевывать олимпийское «золото» без помощи «химии». Это не значит, что через четыре года спорт станет чище. Просто на пекинские Игры поедут спортсмены, прошедшие генетический отбор и «накачанные» генетическими допингами, обнаружить которые не смогут никакие приборы.

Генетики готовятся «клонировать» спортсменов.
Генетики готовятся «клонировать» спортсменов.
shadow
По прогнозам ученых, в борьбе за золотые медали уже через несколько лет травить себя запрещенной фармацевтикой и попадаться на допинг-контроле будут только атлеты из бедных и слаборазвитых стран. Спортсменов из экономически благополучных держав ждет другое будущее – генная «корректировка» организма, которая сделает их на голову выше, сильнее и быстрее своих конкурентов.

Судя по данным, озвученным недавно в Лондоне на конференции «Гены в спорте», между ведущими научными центрами мира уже идет негласное соревнование по «клонированию» будущих чемпионов. По нашим сведениям, в это состязание мозгов и технологий включились и российские ученые.

Так, в Санкт-Петербурге уже разработана уникальная методика по отбору перспективных спортсменов. Методика основана на генетической предрасположенности атлетов к тому или иному виду спорта.



Естественный отбор

Недалек тот день, когда решающее слово при зачислении детей в школы олимпийского резерва будут иметь не тренеры, а генетики. Именно они будут определять в первую очередь, дала ли природа начинающему спортсмену перспективы стать мировым чемпионом и стоит ли вкладывать в него силы и время наставников. «Отбор молодых дарований с учетом их генетической индивидуальности, на которую впоследствии нанижутся опыт и знания тренера, поможет избежать воспитания «одноразовых чемпионов» и развития профессиональных заболеваний, а также повысит результативность наших атлетов в различных спортивных дисциплинах», – обрисовал «НИ» ближайшее будущее Андрей Глотов из Санкт-Петербургского госуниверситета (СПбГУ), один из авторов исследования «От анализа генетической предрасположенности – к завоеванию олимпийских медалей».

Достаточно отбирать в сборные людей с соответствующим генотипом, и спортивные результаты возрастут многократно, убеждены питерские ученые.

Впрочем, для спортсменов, которым природа не дала особо выдающихся данных, современная наука оставляет «лазейку» на высшую ступень олимпийского пьедестала. На уже упоминавшейся лондонской конференции было отмечено, что «генетический отбор – это скорее вчерашний день, будущих чемпионов надо не искать, а конструировать с помощью генной инженерии».



Избранные места из «книги жизни»

Наверное, первыми и самыми внимательными «читателями» генома человека, полностью расшифрованного год назад, стали ученые, работающие на стыке науки и спорта. Именно они ищут и находят в этой универсальной «книге жизни» гены, способные превратить обычного человека в олимпийского чемпиона. Надо лишь активизировать или подавить тот или иной ген, чтобы разбудить в организме скрытые доселе возможности.

«Думаю, что уже на пекинской Олимпиаде самое широкое распространение получит генетический допинг, – считает старший научный сотрудник лаборатории анализа генома Института общей генетики имени Н.И.Вавилова РАН, кандидат биологических наук Светлана Боринская. – Генетический допинг намного безопаснее химического, ведь первоначально все эти методы разрабатывались для генетической терапии тех или иных заболеваний». К такому же выводу приходит и американский биохимик Дон Кэтлин из Калифорнийского университета, который отмечает, что «генетический допинг ждет большое будущее хотя бы потому, что его очень трудно обнаружить».

Серебряный призер афинской Олимпиады Денис Нижегородов прошел последние 2 км на пределе человеческих возможностей. Новые резервы организма откроют спортсменам только ученые.
shadow А вот китайские генетики от слов, кажется, уже перешли к делу. Ставка сделана на раннее выявление талантов, в том числе и генетическими методами. В кулуарах афинской Олимпиады только и говорили о том, что молодая сборная КНР, которая должна блеснуть в Пекине, формировалась как раз на основе генетической предрасположенности.



Марафонцам придется пускать кровь

«Кровяной допинг», когда организм спортсмена стимулируется за счет переливания крови (своей или чужой), известен давно. Однако последние достижения генетиков внесли в эту методику существенные коррективы.

Началось все с того, что профессор Бент Салтин задался вопросом: почему в беговых видах спорта лидируют кенийцы? И действительно, на сегодняшний день представители этого народа завоевали 80% медалей в беге на 800 метров и 40% – в марафонских забегах. Ученый предположил, что причина – в особенностях их метаболизма. Последующие исследования показали, что энергия в организме кенийских бегунов расходуется наиболее рационально из-за максимального насыщения клеток крови кислородом. Достигается это за счет мутации одного из генов, отвечающего за выработку гормона эритропоетина (EPO), которая имеется у выходцев из двух племенных групп.

Как явствует из материалов конференции «Гены в спорте», схожей генетической аномалией страдает и победитель зимней Олимпиады 1964 года в Инсбруке финский лыжник Мантиранта – количество красных кровяных телец в его организме на 25–50% выше нормы. Российский конькобежец Шепель также имеет повышенный уровень гемоглобина, из-за чего был вынужден оправдываться перед МОК, заподозрившим его в употреблении EPO.

Разумеется, спортсмены с таким типом генетической организации легче переносят изматывающий бег на длинные дистанции и могут достичь в нем больших успехов, чем их обычные конкуренты. Найдя объяснение «кенийскому чуду», ученые задумались: а нельзя ли подправить генотип других спортсменов?

В середине 90-х годов прошлого века компания Avigen запатентовала генетически модифицированный аденовирус (AAVs), который позволяет ввести в организм человека ген, увеличивающий выработку красных кровяных телец, или эритроцитов. В 1997 году Джеффри Лейден из Университета Чикаго провел первые опыты на мышах и обезьянах. Годом позже аналогичные опыты поставила калифорнийская биотехнологическая компания Chiron. С помощью простейших инъекций в мышечную ткань бабуинов вводился ген, аналогичный EPO. Уже через 10 недель после инъекции количество эритроцитов в их крови увеличилось на 75% и оставалось таким на протяжении всех 28 недель эксперимента.

Есть, правда, один недостаток такого допинга. В отличие от обычного гормона EPO, который сравнительно легко выводится из организма, работу модифицированного гена остановить нельзя. Спортсменам, которые решатся на его внедрение в организм, придется регулярно «пускать кровь» или принимать препараты для ее разжижения.



Мышь подарила гору мышц

Успехи в силовых видах спорта напрямую связаны с объемом мышечной ткани. До недавнего времени для ее быстрого наращивания применялись анаболические стероиды. Однако последние открытия генетиков позволяют покончить с этими вредными препаратами раз и навсегда.

Доктор Се-Джин Ли из Университета имени Джонса Хопкинса (США) в экспериментах на мышах доказал, что блокирование двух копий гена миостатина вызывает значительное повышение мышечной массы. Аналогичные генетические аномалии наблюдаются и у мясных пород коров. В июне 2004 года доктор Маркус Шульке из университетской клиники Шарите (ФРГ) описал мальчика с аномально развитой мышечной массой, у которого также были повреждены оба гена миостатина.

На страницах популярного медицинского журнала The New England Journal of Medicine британские ученые предполагают, что активность гена миостатина можно блокировать и у взрослых людей. По их мнению, это позволит лечить мышечные дистрофии, кахексии и возрастные изменения мышечной ткани. Спортсмены же потирают руки в предвкушении нового способа увеличения физической силы.

В самый разгар афинской Олимпиады доктор Рональд Эванс из биологического института в Калифорнии на страницах журнала The Public Library of Science Biology объявил о создании мыши-марафонца. В организме грызуна был активирован ген «выключатель жира» (его Эванс открыл еще 10 лет назад), после чего резко увеличивалась выработка белка PPAR-delta. Как следствие у мышей-атлетов удвоилось количество «медленных и выносливых» мышечных волокон. Они получили возможность пробегать без остановки 1,8 км, в то время как рекорд обычных мышей – 900 м. Нетрудно представить, какие перспективы в этой связи открываются перед марафонцами, которые получат возможность нарастить нужные мышцы без строгих диет и изнурительных тренировок.

Не менее интересные перспективы открывают гены, отвечающие за функционирование сердечно-сосудистой системы. Санджай Раджагопалан из Мичиганского университета открыл ген роста клеток внутренней поверхности сосудов – vascular endothelial growth factor (VEGF). Первоначально его собирались использовать для лечения атеросклероза. Однако последующие эксперименты показали, что этот ген также весьма эффективен для улучшения кровоснабжения мышц.

Повысить выносливость спортсменов можно и с помощью эндотелиальной NO-синтетазы (ecNOS), отвечающей за тонус кровеносных сосудов, работу гладкомышечной мускулатуры сосудистой стенки и процессы тромбообразования. В этом направлении сейчас интенсивно работают ученые из СПбГУ.



Достижение все новых рекордов уже сейчас приводит к трансформации человеческого организма.
shadow Трудоголикам обеспечат быстрый ремонт организма

Каким бы хорошим ни был спортсмен, любое растяжение мышц, не говоря уже о серьезных травмах, может надолго вывести его из строя. Реабилитация занимает много времени, но и после нее травмы нет-нет да и дадут о себе знать. Впрочем, у генетиков имеется лекарство и против этой напасти.

Сразу две научные группы в Медицинской школе Королевского университета в Лондоне и Университете Пенсильвании (США), как явствует из сообщения газеты USA Today, изучают инсулиноподобный фактор роста – insulin-like growth factor 1 (IGF-1). Этот ген обладает уникальной способностью ускорять процесс регенерации мышечной ткани. Первоначально его предполагалось использовать для лечения мышечной атрофии. Однако эксперименты Джеффри Голдспинка на мышах показали, что помимо восстановления поврежденных мышц он увеличивает их массу. За две недели лабораторные мыши нарастили 20% мускулатуры. И без всяких, заметьте, тренировок. И хотя ученые предупреждают, что у людей прирост составит всего лишь 10% в месяц, спортсмены согласны и на это.

А вот следующее достижение генетиков больше порадует тренеров. Чтобы стать звездой большого спорта, одних только выдающихся природных данных недостаточно. Для покорения Олимпа необходим волевой характер и фанатичное трудолюбие, но эти-то ценные качества у молодых спортсменов, как правило, в дефиците. И здесь на помощь тренерам приходят ученые. Национальный институт психического здоровья США разработал методику, позволяющую превратить закоренелого лентяя в самого настоящего трудоголика. Как утверждает телерадиокомпания Би-би-си, в ходе эксперимента на обезьянах доктор Барри Ричмонд установил, что достаточно блокировать производство в мозге вещества допамина, чтобы животные начали прилежно трудиться «просто так, а не за награду». Генетическая терапия, правда, действует всего 10 недель, после чего обезьяны возвращаются к своей обычной созерцательной лени. Но ведь ничто не мешает повторить курс вновь. Ученые по наивности полагают, что эта методика поможет в лечении депрессии. Тренеры же нетерпеливо потирают руки – какой простор для осуществления их наполеоновских планов! Да и работодатели с нетерпением ждут появления чудо-лекарства: наконец-то станет возможно увеличить производительность труда, а там и до удвоения ВВП недалеко.



Страшные сны МОК

Генетическая модификация организма человека, конечно, имеет и обратную сторону. Генетический допинг не так безопасен, как кажется на первый взгляд. Ученые еще помнят жуткое происшествие, сопровождавшее создание генетического EPO. В конце 90-х годов прошлого века препарат, успешно апробированный на мышах и обезьянах, начали давать больным анемией. Первые результаты обнадеживали. Однако через пару недель после первого приема препарата 18-летний пациент умер от сердечного приступа, вызванного нарушением свертываемости крови. Клинические испытания были прекращены.

Но вряд ли подобные «мелочи» остановят спортсменов, готовых достигать олимпийских вершин любой ценой, тем паче что генетический допинг имеет еще одно существенное преимущество – его трудно обнаружить. Ген IGF-1, к примеру, не распространяется дальше мускула, в который его вкололи. Для обнаружения этого допинга надо брать образец мышечной ткани прямо в точке инъекции. Но попробуй найти эту точку! Сам же генетический анализ по сложности вполне сопоставим с расшифровкой генома.

Понимает это и МОК, который пытается разработать превентивные меры по борьбе с генетическим допингом. Так, не исключено, что на следующей Олимпиаде нормой жизни станет неожиданное изменение времени тренировок и соревнований. Если несмотря на изменившиеся нагрузки уровень красных кровяных телец останется прежним, можно предположить у спортсмена наличие генетического допинга. Но согласятся ли с подобными выводами атлеты, ведь точными подобные анализы при всем желании не назовешь?

Пока что более реалистичным представляется вариант, что уже через пару десятков лет соревноваться на теннисных кортах, боксерских рингах и водных дорожках в бассейнах будут исключительно киборги. А вместе с ними – создавшие спортивных мутантов генетические корпорации. Впрочем, кто сказал, что они хуже фармацевтических фирм, правящих бал сейчас?



ОЛИМПИЙЦЫ ПРИМЕНЯЛИ ДОПИНГ ЕЩЕ В ДРЕВНЕЙ ГРЕЦИИ

Различные вещества, стимулирующие физическую и психическую активность, используются спортсменами с глубокой древности. Во II веке до н.э. греческие атлеты употребляли перед соревнованиями семена кунжута и психотропные грибы. Римские гладиаторы в V веке до н.э. также использовали стимуляторы, блокирующие усталость и боль. В средние века скандинавские воины «берсерки» одурманивали себя перед битвой настоем мухомора, повышающим агрессивность и делавшим их нечувствительными к боли и утомлению.
XX век подарил миру химические допинги. К ним относятся препараты, стимулирующие деятельность центральной нервной системы (симпатомиметики, анальгетики, психостимуляторы); увеличивающие мышечную массу (анаболические стероиды и другие), улучшающие координацию движений (бета-блокаторы, алкоголь); уменьшающие вес (диуретики); маскирующие следы анаболических стероидов (антибиотик пробенецид и др.). Существуют также соединения (алкоголь, марихуана, средства местной анестезии, кортикостероиды), прием которых даже с лечебными целями ограничен. В настоящее время «черный список» МОК включает уже 30 тысяч запрещенных препаратов, и количество их с каждым днем увеличивается.

На сегодняшний день известно несколько генов, определяющих предрасположенность спортсменов к тому или иному виду спорта.
Большие нагрузки, выпадающие на долю гребцов, легче переносят люди с T/M формой ангиотензиногена (AGT), отвечающего за регулирование артериального давления и поддержание водно-солевого баланса. Генетикам из СПбГУ удалось установить, что она присутствует у 68% спортсменов из сборной Санкт-Петербурга по академической гребле против 31% у населения в целом.
Ген ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ), регулирующий общий гомеостаз организма человека, отвечает и за восприимчивость его к тому или иному типу физических нагрузок. Так, у стайеров и велосипедистов превалирует форма I/I, у спринтеров, тяжелоатлетов и пловцов – D/D, у гребцов же – I/D.
Преобладание в организме определенных типов генов метаболизма костной ткани, ангиотензиногена, рецептора к ангиотензиногену II (AGT2R1) и эндотелиальной NO-синтетазы (ecNOS) определяет повышенную физическую работоспособность.

НЕУЛОВИМЫЙ ЭПОГЕН

Самым известным допингом, из-за которого разгорается наибольшее число скандалов, является эпоген (EPO). По данным интернет-журнала «Мембрана», это один из первых генно-инженерных препаратов, повышающих уровень гемоглобина в крови, который был синтезирован биотехнологической компанией Amgen еще в 1989 году. Первоначально его использовали для лечения анемии, СПИДа и почечной недостаточности. Однако впоследствии было установлено, что эпоген способствует лучшему насыщению мышц кислородом. После этого и началось его победное шествие по планете. К 1998 году, по словам швейцарского велосипедиста Алекса Зулле, без EPO не обходились ни одни соревнования. Ситуация усугублялась тем, что эпоген было невозможно выделить из мочи и крови. Тест-системы на EPO появились только в начале XXI века. Но и биохимики не стояли на месте. В начале 2002 года на рынок был выброшен новый американский аналог «Аранесп», предназначенный для почечных и онкологических больных. От обычного EPO его отличали пролонгированное действие и большая эффективность.

Допинг-скандалы

Первый допинг-скандал разразился в 1967 году, когда английский гонщик Томми Симпсон, употреблявший амфетамины, умер прямо во время велосипедного марафона Tour de France. На следующий год на Олимпийских играх в Мехико ввели допинг-контроль. Пост-фактум было установлено, пишет интернет-журнал «Мембрана», что в 1960 году амфетамины унесли жизни велосипедистов Кнуда Йенсена и Дика Ховарда. В 1978 году от передозировки стрихнина (в минимальных дозах это сильный допинг) прямо на велосипедной трассе скончался советский велосипедист Григорий Радченко. В 1987 году анаболические стероиды погубили многоборца Беджит Дрессел и культуриста Дэвида Синга. А вот чемпионка Европы 1986 года по толканию ядра Хайди Кригер из ГДР из-за физиологических и психологических отклонений, вызванных применением стероидов, была вынуждена сменить пол. Теперь она – Андреас Кригер. В 1998 году на велогонке Tour de France разразился грандиозный скандал, связанный с EPO. Представители МОК обвинили в его употреблении спортсменов лидирующей команды «Фестина». Однако еще раньше эпоген погубил нескольких нидерландских велогонщиков, которым ставили диагноз «острая сердечная недостаточность», так как в то время медики еще не очень хорошо представляли механизм действия EPO. Скандал, разразившийся на олимпиаде в Сеуле, имел анекдотический характер. Болгарские штангисты планировали замаскировать допинг свежей мочой, введенной через катетер. Но российский спортсмен раскусил их подлые планы и специально занял туалет – единственное место, где это можно было сделать. В результате болгарская сборная тяжелоатлетов была дисквалифицирована. Применение допингов на Олимпиаде в Сиднее приняло катастрофические масштабы. Руководство Олимпийской деревни было вынуждено установить в гостиничных номерах специальные контейнеры для сбора использованных шприцов и игл, поскольку они представляли реальную угрозу для здоровья горничных, убиравших комнаты.

Не обошлась без допинг-скандалов и афинская Олимпиада. В связи с отказом проходить допинг-тест отстранены от участия в соревнованиях венгерский штангист Золтан Ковач (весовая категория до 105 кг) и греческие бегуны Костас Кендерис (бег на 200 м) и Катерина Тану (100 м). Россиянка же Альбина Хомич вынуждена была покинуть Олимпиаду после того, как в ее пробе нашли запрещенный препарат – метандростеналол. Уличены в применении станозолола российский бегун Антон Галкин и пуэрториканская спортсменка Мабель Фонсека, принимавшая участие в соревнованиях по вольной борьбе. Из-за положительных проб на допинг лишились «честно заработанных» бронзовых медалей грек Леонидас Сампанис (тяжелая атлетика), украинка Алена Олефиренко (гребля), колумбийка Мария Луиза Калле Уильямс (велосипедная гонка). По этой же причине утратил «серебро» венгр Ференц Журковиц (тяжелая атлетика). Аннулирована золотая награда победительницы соревнований по толканию ядра россиянки Ирины Коржаненко, в допинг-пробе которой был обнаружен станозолол. Венгерский метатель диска Роберт Фазекаш лишился золотой медали за попытку подмены анализа. Другой венгр, метатель молота Адриан Аннуш, уклонился от прохождения повторного допинг-контроля, за что и был лишен «золота».

Интересно, что афинская Олимпиада – не первая, где печально прославились российские спортсмены. На зимней Олимпиаде-2002 в Солт-Лейк-Сити лыжница Лариса Лазутина лишилась золотой медали за победу в 30-километровой гонке из-за употребления допинга. Результат Ольги Даниловой, занявшей восьмое место, также аннулирован. Решение МОК основано на том, что в крови Лазутиной и Даниловой был обнаружен препарат дарбепоэтин. Незадолго до этого Международная федерация лыжного спорта дисквалифицировала Наталью Баранову-Масалкину. Ранее в применении запрещенного бромантана уличили многократную олимпийскую чемпионку по лыжным гонкам Любовь Егорову. За употребление запрещенных мочегонных средств была дисквалифицирована фигуристка Елена Бережная. Отлучали от спорта синхронистку Марию Киселеву, прыгунью в воду Юлию Пахалину, художественных гимнасток Алину Кабаеву и Ирину Чащину.

Опубликовано в номере «НИ» от 17 сентября 2004 г.


Актуально


Регионы


Смотрите также

Сборная России получит золото Олимпиады в Афинах из-за допинг скандала


Рудольф Загайнов

«Ждем спортсменов, которые не хотят быть тренерами»

Фетисов потерял партнера

Депутаты узнали, кто виноват в неудачах российских спортсменов

Светлана Кривелева

«Я не знаю, где моя бронзовая медаль»

Рекорды – дело техники

Ученые помогают олимпийцам добывать «золото»

Ирина Коржаненко

«Вернуть медаль – значит признать свою вину»

Новости дня

Наверх
Читайте наши новости в соцсетях!

Подписаться на новости: