Хронограф
18152229
29162330
310172431
4111825
5121926
6132027
7142128

<декабрь>

Путеводители

Пусть победит ГМ-сильнейший!

Борьба за новые спортивные достижения выходит на новые рубежи — молекулярные

  
Энзимы гипертеромфильных бактерий Pyrococcus furiosus по структуре близки одному из важнейших человеческих белков, вырабатываемых В-клетками. В преддверии очередных Олимпийских игр это сходство, как и множество других, попытаются использовать для выращивания новых чемпионов. Структура белка:  Berkeley Structural Genomics Center

Близится Олимпиада 2008 года, и все начинают испытывать смутное беспокойство: как бы китайцы со своим трудолюбием и упорством не выиграли все золотые медали! У нас, правда, есть свой контраргумент — спортивная генетика. Мы живем в эпоху интереснейших открытий и бурного развития молекулярной биологии: уже проходят клинические испытания препарата GW501516 на больных метаболическим синдромом (Metabolic syndrome) и препарата Биострофин (Biostrophin) на больных мышечной дистрофией Дюшена (Duchenne muscular dystrophy). На них-то и возлагают надежды алчные спортивные менеджеры! 

Больше других «прославился» в области генетического допинга немецкий тренер Томас Шпрингштейн (Thomas Springstein). Полиция обнаружила в электронной переписке между ним и поставщиком запрещенных препаратов просьбу как можно быстрее прислать новую партию репоксигена (repoxygen). Как себя сейчас чувствуют юные подопечные Шпрингштейна, угостившиеся репоксигеном, история умалчивает. 

Мы никогда не узнаем всей кухни подготовки юниоров — слишком много средств крутится вокруг нее, слишком велики масштабы, затрагивающие политику и пресловутые национальные амбиции. Но мы можем нарисовать собственную картину будущего, опираясь на факты.

  
У легкоатлетов южной Африки не только замечательные спортивные результаты, у них довольно своеобразная техника. Кажется, что у этого бегуна в кроссовках спрятаны пружины!
Фото (Creative Commons license): Photocapy

Полезная мутация

Возможности человека ограничены, но не все готовы с этим смириться. Одни употребляют грибы, чтобы «писать как Карлос Кастанеда и рисовать как Винсент Ван Гог», другие налегают на стероиды, пытаясь в кратчайшие сроки превратиться в шварценеггеров

Многие американцы, так и не сумев накачать мускулы, бодро отправляются в клиники пластической хирургии. Любая операция опасна, после нее испытываешь адские боли, но это не останавливает отчаянных парней. Они украшают свое тело икроножными или ягодичными имплантантами. Я встречала подобных «киборгов» в Москве. И правда — роскошный вид сзади, но с собой в экспедицию вряд ли стоит брать таких «дутых» спортсменов.

Не будем обсуждать этическую сторону проблемы, а рассмотрим, кто в силах помочь развитию элитного спорта. Не помешает запомнить эти имена и время от времени следить за новыми публикациями — Хью Монтгомери (Hugh Montgomery), Клод Бушар (Claude Bouchard), Рональд Эванс (Ronald M. Evans), Ли Суини (Lee Sweeney), Ильдус Ильясович Ахметов, Виктор Алексеевич Рогозкин, Ирина Викторовна Астратенкова.

Канадские ученые ещё в 1976 году начали проводить исследования генетических различий участников Олимпийских игр и людей, не занимающихся спортом. А Клод Бушар и другие первопроходцы спортивной генетики с начала 1990-х обратили пристальный взор на африканцев. Всем известно, что лучшие бегуны на длинные дистанции рождаются в Кении и Эфиопии. Почему не в Канаде или России

Во всем виновата генетика, анатомия и уникальная среда обитания. Кенийцам не только дарован обмен веществ особого типа и мутация гена, ответственного за повышение эритроцитов в крови, но ещё и повезло с… родиной. 

Так, по данным руководителя Международного центра по изучению феномена кенийских и эфиопских бегунов (International Centre for East African Running Science) Яниса Питсиладиса (Yannis Pitsiladis, Glasgow University), окружающая среда Восточной Африки вносит значительный вклад в развитие необычайной выносливости спортсменов. Ну, а полезная мутация «подзаряжает» бегунов кислородом и энергией.

Спартанцы будущего

В нашей стране спортивная генетика начала развиваться в Москве с 1972 года во Всероссийском НИИ физической культуры (тогда — Центральном научно-исследовательском институте физической культуры), а молекулярной генетикой спорта занялись с 1999 года в Санкт-Петербургском НИИ физической культуры и Институте цитологии РАН. 

В 2003 была защищена первая в России кандидатская диссертация по проблемам молекулярной генетики физической деятельности. Так что наука это молодая, но при условии тесного сотрудничества со спортивными училищами её ждет блестящее будущее.

Как оно будет выглядеть? Да хотя бы так — предполагаемых «спартанцев» придется отбирать прямо в колыбели по генетическим признакам. Тех, кто не подходит, никто не собирается сбрасывать со скалы с назидательным возгласом: «Это Спарта, дружок!»

  
Никакие генетические исследования не обходятся без ДНК. Соскоб клеток — это только первый шаг. Дальше надо произвести экстракцию и очистку самих молекул.
Фото: Mike Mitchell/Dr. Bruce Chassey Laboratory. National Institute Of Dental Research
Наоборот, «хилякам» повезет — их не будут терзать долгие годы тренировками по тяжелой атлетике, пока не выяснится, что они бездарны в этой области. Вероятно, в любом здоровом человеке скрыты таланты к какому-либо виду спорта, надо только провести раннюю спортивную ориентацию. Генетический анализ показал, что вы не силач-«спартанец»? Не беда, тогда можете стать выносливым марафонцем.

Проба ДНК берется легко и непринужденно с помощью соскоба клеток полости рта всего за 30–60 секунд. Анализ занимает сорок восемь часов, затем на основе полученных данных инструкторы и генетики составят для каждого перспективного младенца компьютерную программу многолетней подготовки спортсмена. Вручат распечатки рекомендаций родителям, и вперед — к победе! 

Только без паники — пока что спортивные генетики не подкрадываются к младенцам. Так, в работе питерского исследователя Ильдуса Ахметова приняли участие 2364 вполне взрослых человека, многие из которых — спортсмены различной квалификации. 

Его работа показывает, что полиморфизмы (разные проявления и формы одного и того же признака) генов PPARA, PPARG, PPARD, PGCIA могут быть использованы в качестве генетических маркеров предрасположенности к занятиям спортом. 

То есть нет генов «скорости» или «силы», но существуют определенные сочетания, которые указывают — вот этому человеку неплохо бы заняться тяжелой атлетикой, этому подойдут любые виды спорта, а вот этого, возможно, ожидают успехи в беге на длинные дистанции. 

Жаль, что и у столь перспективной науки как спортивная генетика в России множество проблем. Думаете, меценаты выстроились в очередь возле лабораторий в мечтах о победе на Олимпиаде? Ничего подобного. По словам Ильдуса Ахметова, в 2005 году финансирование питерских исследований было прекращено, и с тех пор в лаборатории остались только энтузиасты. На сегодняшний день они анализируют уже двадцать четыре «спортивных» гена, а насколько хватит сил — не известно.

Мускулистые бездельники

Программы подготовки, основанные на исследованиях спортивных генетиков — это прекрасно, но трудоемко. Некоторые хотят получить все сразу и сейчас, пусть даже незаконно. Например, сделать укол и быстро превратиться в груду мышц. В отдаленном будущем будет возможно появление таких генетически модифицированных спортсменов. 

В 1998 годы британский ученый Хью Монтгомери опубликовал в престижном журнале Nature результаты исследования «спортивного» гена ACE. Это была первая ласточка. С тех пор изучены уже сто восемьдесят семь генетических маркеров физической активности, а международная группа ученых под руководством канадца Клода Бушара ежегодно публикует новые данные в виде карты. 

Эта полезная карта «спортивных» генов человека доступна в журнале Medicine & Science in Sport & Exercise. И любой из представленных в ней генов наверняка ещё преподнесет нам сюрпризы! 

Возьмем, к примеру, вышеупомянутый ген PPARD. Американец Рональд Эванс с коллегами открыли его удивительные «чемпионские» свойства случайно. Они искали новые способы борьбы с ожирением, а в результате получили мышей не только стройных, но ещё и выносливых. 

  
Поиск надежных средств от ожирения имеет и оборотную сторону: один укол — и корова превращается в гору мяса. Фото (Creative Commons license): Geert Allegaert

Мышата бездельничали, не тренировались, но при этом демонстрировали потрясающую «силу воли» и спортивные результаты — они могли без устали бегать гораздо дольше обычных мышей. Их выносливость увеличилась в два раза (!), поэтому зверьков ещё называют «мышами-марафонцами»

Заманчиво, правда? Никакой тайны тут нет, и спортивные менеджеры уже взяли это открытие на заметку. Чтобы человек пошел по стопам «мышей-чемпионов», есть два верных способа. Во-первых, можно превратить его в генетически модифицированного. 

Некоторые газеты уже прозвали таких гипотетических чемпионов «мутантами», что совершенно неверно и даже оскорбительно. С таким же успехом можно назвать кенийских бегунов «черепашками-ниндзя»

Никто не возражает против принципа — взимать большие налоги с олигархов и отдавать их бедным. Так же и с полезными генетическими модификациями — мол, где справедливость, рассуждают спортсмены-неудачники. Одни — прирожденные марафонцы, а другим остается лишь мечтать об этом — обидно! Что делать? 

А вот что — берем ген PPARD, немного переделываем его так, чтобы он работал только в мышечной ткани, и вводим его в организм. Он начинает синтезировать белок PPARD, который является ядерным рецептором. В результате сложных молекулярных процессов, похожих на запуск компьютерной программы через секретный код, этот рецептор активируется. В результате увеличивается распад жиров и стимулируется деление митохондрий. 

Ну, а что такое митохондрии? Это маленькие энергетические станции клетки. Под микроскопом они выглядят как домики, заполненные лабиринтами ходов. Спирально закрученные митохондрии встречаются в спермиях, где усиленно вырабатывают энергию для движения хвоста сперматозоида. В отличие от энергостанций, созданных человеком, митохондрии способны перемещаться. Существует даже интересная гипотеза происхождения митохондрии — когда-то она была вполне самостоятельным существом, потом превратилась в симбионта (сожителя) болей крупной клетки, а затем растеряла часть своих генов и стала зависима от ядерного генома хозяина. 

И вот наши удивительные митохондрии усиленно делятся под воздействием PPARD, жир сжигается, мышь (или человек) стройнеет, а в качестве побочного действия появляется выдающаяся выносливость. Одно огорчает — мускулы при этом отнюдь не увеличиваются (хотя иногда ошибочно утверждается обратное). Более того, существует закономерность — чем больше выносливость, тем меньше мышечная масса, сила, скорость и наоборот. 

Происходят все эти чудеса по причине превращения «быстрых» мышечных волокон в «медленные». Всего существует несколько типов мышечных волокон, и в обычных условиях они превращаются друг в друга под влиянием тренировок. «Медленные» волокна более выносливые и в них находится множество митохондрий. 

Теперь «мыши-марафонцы» показали — не обязательно тренироваться для преобразования мышц, можно просто заполучить в свое распоряжение синтетический ген PPARD! 

Второй способ стать чемпионом более простой. Никаких модификаций, просто вводим в организм препарат GW501516 (это не ген, не вирус, а жироподобное вещество). Он присоединяется к ядерному рецептору и заставляет работать «дремлющий» ген. В результате происходит все тоже самое — жир сжигается, мышцы трансформируются волшебным образом. 

Список запрещенных препаратов велик, в него входят различные допинги, но GW501516 вроде бы пока не включили. Сейчас проходят клинические испытания этого средства на больных метаболическим синдромом. 

А теперь представьте себе — у человека обнаружили признаки метаболического синдрома, выписали ему GW501516. И вот он стал не только бодр и здоров, но ещё и помчался ставить рекорды. Веселятся и ликуют спортивные менеджеры! Злые языки говорят, что по такому принципу работают некоторые европейские тренеры. Они записывают здоровых детей в астматиков и пичкают их лекарствами-допингами, которые для остальных юниоров запрещены. 

  
Олимпийский огонь пока еще даже не начал свое движение к Пекину, а дизайн новых олимпийских медалей уже обнародован. Только пока неясно, кому и за что их вручат. Фото: The Beijing Organizing Committee for the Games of the XXIX Olympiad

Утром — деньги, вечером — мускулы

Однако это ещё не все. Помимо ожирения есть и другие болезни, разработка лекарств от которых беспокоит не только родителей больных, но и желающих выиграть Олимпиаду. Так, репоксиген, упомянутый в связи со скандальным тренером Шпрингштейном, получили в результате разработки препаратов от анемии. Для борьбы ещё с одним тяжелым заболеванием — мышечной дистрофией — изучают ген инсулиноподобного фактора роста (IGF-1) и ген миостатина. Если последний «отключить», то мышцы начнут расти гораздо быстрее, поскольку белок миостатина больше не будет блокировать этот процесс. 

Любопытная картинка из XXII века — сидит себе за компьютером тощий менеджер и думает: «А не нарастить ли мне мускулы новейшими методами?». Покупает «выключатель для генов», и вот уже через несколько месяцев менеджер похож на атлета. 

Весело, да не совсем — быстрое увеличение мышечной массы может привести к разрыву связок и поломке костей. Да и вообще генетический допинг чем только не грозит — аллергиями, опухолями, психическими заболеваниями.

Поймать спортсмена на таком допинге почти невозможно. Обычные анализы тут не помогут, а кто же позволить отрезать кусочек своего тела? Да и потом — попробуйте доказать, что человек не родился с такой модификацией! Поэтому Всемирное антидопинговое агентство (WADA) бьет тревогу, и с некоторых пор проводятся специальные международные конференции, посвященные генному допингу. 

Однако руководитель Антидопинговой инспекции Олимпийского комитета России Николай Дурманов грозится со временем найти управу и на мошенников от генетики. Как сведущий в генной инженерии человек и специалист по рекомбинантному эритропоэтину он, конечно, знает, о чем говорит. Согласно указу президента нашей страны, с февраля этого года борьба с допингом провозглашена проблемой национальной безопасности. 

Со стороны это напоминает хитроумное управление огромными денежными потоками — «нехорошие» люди зарабатывают пяти-шестизначные суммы на постоянных покупателях допинга, «хорошие» взимают с тех же самых клиентов неплохие деньги за анализы. А сами клиенты готовы платить за минуту славы не только зелеными бумажками, но и собственной жизнью. Такова цена тщеславия — быть точечкой, пикселем на графике под названием «сегмент рынка». 

Остается только в очередной раз удивляться, сколько людей увлекается искусственными вещами, в то время как природа так интересна, доступна и привлекательна.

Читайте также в журнале «Вокруг Света»:

 

Ольга Кувыкина, 02.05.2007

 

Новости партнёров