Ngumu zaidi kugundua kuliko EPO, upunguzaji wa jeni hauripotiwi sana katika vita vya kuendesha baiskeli safi
Historia ya dawa za kuongeza nguvu na kuzuia matumizi ya dawa za kuongeza nguvu ni kitu kama Wile E. Coyote akimkimbiza Mkimbiaji: haijalishi Wile E. anakaribia kiasi gani kwa Mkimbiaji wa Barabara, wa pili huwa hatua moja mbele kila wakati. Hii inaonekana zaidi kwa sehemu mpya, isiyo na kivuli ya doping ambayo inaweza kuonekana kama hati ya hadithi ya kisayansi, lakini kwa kweli imekuwapo kwa angalau miongo miwili: doping ya jeni (au jeni).
Lakini licha ya kukua kwa kasi kwa matumizi ya jeni, mbinu mpya ya kupima matumizi ya jeni inaweza kuwa badiliko muhimu dhidi ya matumizi ya jeni kwa madhumuni ya kuimarisha utendaji.
ADOPE (Ugunduzi wa Hali ya Juu wa Uboreshaji wa Utendaji) iliwasilishwa katika Chuo Kikuu cha Stirling, Scotland, mapema Septemba na ni mojawapo ya majaribio machache sana yanayojulikana dhidi ya matumizi ya jeni.
Njia hii iliundwa na kundi la wanasayansi wa Chuo Kikuu cha Kiufundi cha Delft, Uholanzi, na itashindana na zaidi ya timu nyingine 300 katika shindano la Mashine Zilizotengenezwa kwa Jeni za 2018; sherehe ya tuzo itafanyika Boston, MA, tarehe 28 Oktoba.
Mambo ya kwanza kwanza: doping ya jeni ni nini?
Doping ya jeni ni 'matumizi mabaya' ya tiba ya jeni kwa madhumuni ya kuimarisha utendaji. Tiba ya jeni, kwa upande mwingine, ni mbinu inayotumia jeni badala ya dawa au upasuaji kutibu au kuzuia magonjwa.
Tiba hii inajumuisha uwasilishaji wa chembe za urithi za nje kwenye seli za mgonjwa. Nyenzo za kijeni - ambazo zina usemi mahususi ambao huwasha protini zinazotumiwa kutibu ugonjwa - huingizwa ndani ya seli kwa kutumia vekta ya nje (kawaida virusi).
Hebu tuchukue EPO, kwa mfano. Erythropoietin - protini inayochochea utengenezaji wa seli nyekundu za damu kwenye uboho, na hivyo kuongeza viwango vya hemoglobini mwilini na utoaji wa oksijeni kwenye tishu - kwa kawaida hutolewa na figo.
sindano za EPO zimekuwa uboreshaji maarufu wa utendakazi ambao waendesha baiskeli walitumia vibaya kwa miaka kadhaa, haswa katika miaka ya 90.
Leo, ingawa matukio ya EPO chanya bado yanaripotiwa, imekuwa vigumu kuachana na tabia hii kwani vidhibiti vya kupambana na dawa zisizo za kusisimua misuli vinaweza kugundua EPO ya nje kwa ufanisi sana siku hizi.
Hata hivyo, dawa mbadala ya jeni, ambayo huongeza uzalishaji wa EPO kupitia uwekaji wa nyenzo mpya za kijeni ndani ya mwanariadha, hatimaye ingeonekana kama bidhaa asilia ya fiziolojia ya mwanariadha mwenyewe na si kama dutu iliyopigwa marufuku.
Ingawa tiba ya jeni bado inatumika kwa magonjwa adimu ambayo hayana tiba (kama vile upungufu mkubwa wa kinga mwilini, upofu, saratani na magonjwa ya mfumo wa neva) wanasayansi wamekiri kuwa watu kutoka ulimwengu wa michezo wamewakaribia na kuwataka watumie. matibabu haya kama njia ya kuboresha maonyesho yao ya michezo.
WADA na doping ya jeni
Shirika la Kupambana na Dawa za Kulevya Duniani (WADA) liliandaa warsha ya kwanza kujadili matumizi ya jeni na vitisho vyake mwaka wa 2002, huku utaratibu huo ukiorodheshwa kwenye orodha ya WADA ya dawa na mbinu haramu mwaka uliofuata.
Tangu wakati huo WADA imekuwa ikitoa sehemu ya rasilimali zake ili kuwezesha ugunduzi wa dawa za kuongeza jeni (ikiwa ni pamoja na kuunda vikundi kadhaa na paneli za wataalam wa dawa za jeni), na mnamo 2016 jaribio la kawaida la EPO-doping lilitekelezwa. katika maabara iliyoidhinishwa na WADA nchini Australia, Maabara ya Kupima Madawa ya Michezo ya Australia.
Hata hivyo, mbinu za kupima matumizi ya jeni zinaweza kuwa ngumu na zinahitaji ujuzi mpana wa mfuatano mahususi wa DNA kwa mazoezi halisi ya upimaji.
Njia inayopendekezwa na ADOPE, kwa upande mwingine, inalenga katika upangaji lengwa na inachanganya kanuni za manufaa za mbinu nyingine kwa njia inayoweza kuwa ya ufanisi zaidi na inayolengwa.
Mbinu ya kupima ADOPE
Mbinu ya kupima ADOPE imeundwa kupitia majaribio yaliyofanywa kwenye damu ya ng'ombe na imeundwa katika awamu mbili: ya kwanza ni awamu ya uchunguzi wa awali ambayo inalenga damu inayoweza kutokea kwa kutumia jeni, huku ya pili ikilenga mifuatano mahususi ya kijeni thibitisha kama DNA kweli imechanganywa na jeni au la.
'Kwenye skrini ya awali,' anaeleza Jard Mattens, Meneja wa Mazoezi ya Binadamu wa timu ya TU Delft iliyotengeneza ADOPE, 'tunaendeleza zaidi matumizi ya kile kinachojulikana kama nanoparticles za dhahabu zenye dextrin-capped kwa kugundua jeni.
'Kanuni inatokana na ukweli kwamba chembe chembe chembe chembe chembe chembe za dhahabu huleta mabadiliko ya rangi ya sampuli inayoweza kukadiriwa wakati ina DNA ya "doping".'
Ili kufanyia kazi na kupima 'DNA-doped DNA' - lakini bila ya haja ya kuwa na wanariadha au wanyama wa kutumia vinasaba - timu ya TU Delft 'ilibadilisha' damu ya ng'ombe kwa kutumia mifuatano kadhaa ya ziada ya DNA.
Lengo la vipimo vyao lilikuwa kulenga na kupata mfuatano wa 'gene-doped' walioongeza kwenye damu.
'Tunatumia damu ya ng'ombe kama kibadala kizuri cha damu ya binadamu kwa kuwa kanuni hiyo inafanya kazi kwa njia ile ile,' anaeleza Mattens.
'Kwa jaribio letu, tunaongeza aina kadhaa za DNA kwenye damu hii ya ng'ombe katika viwango tofauti ili kuiga ukuaji wa ukolezi kwa wakati kulingana na tulivyoiga wanadamu hapo awali.
'Kuanzia wakati huo njia yetu ya kugundua itakuwa sawa na DNA tuliyoongeza kwenye damu ya ng'ombe inapaswa kutambuliwa kwa mbinu yetu.'
Mara tu damu inayoweza kutegemea jeni inapotambuliwa kutokana na mabadiliko ya rangi yake, awamu ya pili ya kipimo hufuata, ikilenga mfuatano mahususi ambao umeongezwa kwenye damu.
'Ili kuthibitisha uchunguzi huu wa awali, ' anaendelea Mattens, 'tunatumia CRISPR-Cas ya kipekee na ya kibunifu ya protini ya Transposase fusion.
'Hii inaweza kuonekana kama nanomachine ambayo inaweza kutambua mahususi tofauti mahususi zilizopo katika DNA ya jeni ya doping.'
CRISPR, au CRISPR-Cas9 (au uhariri wa jeni), ni mbinu tofauti na ya hali ya juu zaidi ambayo inaruhusu wataalamu wa chembe za urithi wanaotumia molekuli mbili - kimeng'enya kiitwacho Cas9 na kipande cha RNA - ili kuleta mabadiliko (mutation) kwenye DNA.
Mbinu hii pia ilipigwa marufuku na WADA tangu mwanzoni mwa 2018 kama mbinu ya hali ya juu zaidi ya kutumia jeni, lakini kwa upande wa ADOPE mbinu ya CRISPR-CAS inatumiwa kutafuta DNA iliyorekebishwa badala ya kuirekebisha.
Maalum ya ADOPE
Mtindo wa upimaji uliotengenezwa na ADOPE umebuniwa mahsusi na kutengenezwa ili kugundua jeni inayowezesha uzalishwaji wa EPO katika mwili wa binadamu, lakini kwa vile mbinu hiyo ina mambo mengi mengi, watafiti wa TU Delft wanadai kuwa inaweza kuwa. 'iliyopanuliwa ili kugundua aina yoyote ya doping ya jeni.'
Kulingana na mzunguko ambao EPO inafanya kazi vizuri mwilini, muda unaowezekana zaidi ambapo wanariadha wanatumia jeni hili mahususi itakuwa kabla ya mashindano - lakini wakati huo huo, jeni nyingine, zikilenga protini tofauti na kisaikolojia. viboreshaji, vinaweza kuwa na athari ya haraka zaidi.
Ndiyo maana ADOPE inalenga kutekeleza majaribio ya mara kwa mara ya kuzuia matumizi ya dawa zisizo za kusisimua misuli katika kalenda nzima ya mafunzo na mbio.
Hata hivyo, kwa vile ile inayoitwa 'DNA isiyo na seli' inayolengwa na vipimo inatarajiwa kuwa na mkojo mdogo sana (ingawa ipo hapa pia), kwa sasa ADOPE inafanya kazi kwenye sampuli za damu tu na utambuzi wake. dirisha bado lina kikomo.
'Kulingana na jaribio la majaribio la nyani wasio binadamu lililofanywa na Ni et al mwaka wa 2011, ' anasema Mattens, 'tunatarajia dirisha la utambuzi kuwa wiki chache tu.
'Uendelezaji zaidi wa mbinu unaweza kufanya njia hiyo hiyo kufanya kazi kwa mkojo pia katika siku zijazo.'
Tofauti kati ya ADOPE na mbinu zingine
'Njia nyingi [za majaribio mengine ya jeni] hutegemea athari kulingana na PCR [Polymerase chain reaction: mbinu ya kutengeneza nakala za eneo mahususi la DNA in vitro], ambayo ina shida nyingi, ' add Mattens.
'Matendo haya ni magumu kiasi na yanahitaji ujuzi wa awali wa mfuatano wa DNA. Zaidi ya hayo, kwa kutumia teknolojia hizi za kupima dawa za kusisimua misuli, na kufanya uwezekano wa kukwepa kugunduliwa kuwa mkubwa zaidi.'
Baadhi ya mazoea mengine ya majaribio hulenga mfuatano mzima wa jenomu; yaani, nyenzo zote za kijeni zilizopo kwenye seli au kiumbe.
Lakini ubaya wa mbinu hii ni kwamba mfuatano mzima wa jenomu lazima uzingatiwe, ambao unatumia muda mwingi, haufai na unaweza pia kuonekana kama uvamizi wa faragha ya wanariadha.
'Mtazamo wetu,' asema Mattens, 'huzingatia ufuataji uliolengwa, ambao unachanganya kanuni za manufaa kutoka kwa mbinu zote mbili kwa namna inayosaidiana.
'Inatumia kanuni maalum ya PCR, hata hivyo inahitaji tovuti moja tu inayolengwa kwenye transgene (lakini inahitaji tovuti nyingi za utafutaji), na kufanya uwezekano wa kukwepa kugunduliwa kuwa mdogo sana.
'[ADOPE] hutumia kanuni ya mfuatano wa mpangilio mzima wa jenomu, hata hivyo kwa njia bora zaidi na inayolengwa, na hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa kiasi cha data.
'Kutokana na hilo tunaamini kwamba upangaji unaolengwa ni mbinu bora zaidi na mustakabali wa ugunduzi wa dawa za kuongeza jeni.'
