Més difícil de detectar que l'EPO, el dopatge genètic és un front menys denunciat en la lluita pel ciclisme net
La història del dopatge i l'antidopatge s'assembla a Wile E. Coyote perseguint el Road Runner: per molt que Wile E. estigui a prop del Road Runner, aquest últim sempre va un pas per davant. Sembla encara més el cas d'un nou racó ombrívol del dopatge que pot semblar un guió de ciència-ficció, però que en realitat fa almenys dues dècades: el dopatge genètic (o genètic).
Però malgrat el ràpid desenvolupament del dopatge genètic, una nova metodologia de prova per al dopatge genètic pot representar un punt d'inflexió important contra l'ús de gens per millorar el rendiment.
ADOPE (Advanced Detection of Performance Enhancement) es va presentar a la Universitat de Stirling, Escòcia, a principis de setembre i és una de les poques proves conegudes contra el dopatge genètic.
El mètode va ser desenvolupat per un grup de científics de la Universitat Tècnica de Delft, als Països Baixos, i competirà contra més de 300 equips més a la competició de màquines d'enginyeria genètica del 2018; la cerimònia de lliurament del premi se celebrarà a Boston, MA, el 28 d'octubre.
Primer primer: què és el dopatge genètic?
El dopatge gènic és el "ús indegut" de la teràpia gènica amb finalitats de millora del rendiment. La teràpia gènica, en canvi, és una tècnica que utilitza gens en lloc de fàrmacs o cirurgies per tractar o prevenir mal alties.
La teràpia consisteix en el lliurament de material genètic extern a les cèl·lules del pacient. El material genètic, que conté una expressió específica que activa les proteïnes utilitzades per tractar la mal altia, s'insereix a les cèl·lules mitjançant un vector extern (normalment un virus).
Prenguem l'EPO, per exemple. L'eritropoietina, la proteïna que estimula la producció de glòbuls vermells a la medul·la òssia i, en conseqüència, augmenta els nivells d'hemoglobina al cos i el lliurament d'oxigen als teixits, normalment és secretada pels ronyons.
Les Les injeccions d'EPO han estat la notòria millora del rendiment de la qual van abusar els ciclistes durant diversos anys, especialment als anys 90.
Avui, tot i que encara s'han informat casos de positivitat de l'EPO, és més difícil sortir d'aquesta pràctica, ja que els controls antidopatge poden detectar l'EPO externa de manera bastant eficient avui dia.
No obstant això, l' alternativa de dopatge genètic, que millora la producció d'EPO mitjançant la inserció de nou material genètic en un esportista, finalment semblaria un producte natural de la fisiologia pròpia de l'esportista i no com una substància prohibida..
Tot i que la teràpia gènica encara només s'utilitza per a mal alties rares que no tenen cura (com la immunodeficiència combinada greu, la ceguesa, el càncer i les mal alties neurodegeneratives), els científics han confessat que gent del món de l'esport s'hi ha acostat i els ha demanat que l'utilitzin aquestes teràpies com una manera de millorar el seu rendiment esportiu.
WADA i dopatge genètic
L'Agència Mundial Antidopatge (WADA) va organitzar el primer taller per discutir el dopatge genètic i les seves amenaces l'any 2002, mentre que la pràctica es va incloure a la llista de substàncies i mètodes il·legals de l'AMA l'any següent.
Des d'aleshores, l'AMA ha dedicat part dels seus recursos a permetre la detecció del dopatge genètic (inclosa la creació de diversos grups i panells d'experts en dopatge genètic) i el 2016 es va implementar una prova de rutina per al dopatge genètic de l'EPO al laboratori acreditat per l'AMA a Austràlia, el laboratori australian de proves de drogues esportives.
No obstant això, les metodologies de prova per al dopatge genètic poden ser laborioses i requereixen un coneixement ampli d'una seqüència d'ADN específica per a la pràctica real de les proves.
El mètode proposat per ADOPE, d' altra banda, se centra en la seqüenciació dirigida i combina els principis beneficiosos dels altres mètodes d'una manera potencialment més eficient i orientada.
La metodologia de prova ADOPE
La metodologia de prova ADOPE s'ha desenvolupat a través de proves realitzades amb sang bovina i s'estructura en dues fases: la primera és una fase de predetecció que s'adreça a una possible sang dopada amb gens, mentre que la segona s'adreça a seqüències genètiques específiques per verificar si l'ADN ha estat realment dopat genètic o no.
"A la pantalla prèvia", explica Jard Mattens, director de pràctiques humanes de l'equip de TU Delft que va desenvolupar ADOPE, "desenvolupem encara més l'ús de les anomenades nanopartícules d'or amb tapa de dextrina per a la detecció de dopatge gènic."
'El principi es basa en el fet que les nanopartícules d'or indueixen un canvi de color quantificable gradual de la mostra quan conté l'ADN "dopant".'
Per tal de treballar i provar un "ADN dopat genètic", però sense necessitat de dopar gens d'atletes o animals, l'equip de TU Delft va "aplicar" artificialment sang bovina amb diverses seqüències d'ADN complementàries.
L'objectiu de les seves proves era orientar i trobar les seqüències "dopades amb gens" que van afegir a la sang.
"Fem servir sang bovina com a bon substitut de la sang humana, ja que el principi funciona de la mateixa manera", explica Mattens.
'Per a la nostra prova, afegim diversos tipus d'ADN a aquesta sang bovina en diferents concentracions per imitar el desenvolupament de la concentració al llarg del temps d'acord amb el que vam modelar anteriorment per als humans.
'A partir d'aquest moment, el nostre mètode de detecció serà el mateix i l'ADN que hem afegit a la sang bovina s'hauria de detectar amb el nostre mètode.'
Un cop identificada la possible sang dopada amb gens a causa del canvi de color, segueix la segona fase de la prova, orientada a les seqüències específiques que s'han afegit a la sang.
"Per verificar aquest cribratge inicial", continua Mattens, "utilitzem una proteïna de fusió CRISPR-Cas – Transposase, tècnicament única i innovadora..
'Això es pot veure com una nanomàquina capaç de detectar específicament les diferències específiques presents en l'ADN de dopatge gènic.'
El CRISPR, o CRISPR-Cas9 (o edició de gens), és una tècnica diferent i més avançada que permet als genetistes que utilitzen dues molècules, un enzim anomenat Cas9 i un tros d'ARN, per produir un canvi (mutació) a l'ADN.
Aquesta tècnica també va ser prohibida per l'AMA des de principis de 2018 com a tècnica de dopatge genètic més avançada, però en el cas d'ADOPE s'utilitza la tècnica CRISPR-CAS per trobar l'ADN modificat en lloc de modificar-lo.
L'especificitat d'ADOPE
El model de proves desenvolupat per ADOPE ha estat específicament concebut i desenvolupat per detectar el gen que permet la producció d'EPO al cos humà, però com que la metodologia és molt versàtil, els investigadors de TU Delft afirmen que pot ser 'estès per detectar qualsevol tipus de dopatge genètic.'
En funció del cicle durant el qual l'EPO és eficaç al cos, el moment més probable en què els atletes es dopen amb aquest gen específic seria molt abans de la competició, però al mateix temps, altres gens, dirigits a diferents proteïnes i fisiològics. millores, poden tenir un efecte molt més ràpid.
És per això que ADOPE pretén implementar les proves antidopatge habituals durant tot el calendari d'entrenaments i curses.
No obstant això, com que s'espera que l'anomenat "ADN lliure de cèl·lules" objectiu de les proves sigui molt baix en orina (tot i que aquí també), de moment, ADOPE només funciona amb mostres de sang i la seva detecció. La finestra encara és limitada.
"Basat en una prova experimental amb primats no humans feta per Ni et al l'any 2011", diu Mattens, "esperem que la finestra de detecció sigui d'unes poques setmanes.
'Un desenvolupament posterior del mètode podria fer que el mateix mètode funcioni també per a l'orina en el futur.'
La diferència entre ADOPE i altres enfocaments
"La majoria d'enfocaments [de les altres proves de dopatge gènic] es basen en reaccions basades en PCR [reacció en cadena de la polimerasa: una tècnica que fa còpies d'una regió específica d'ADN in vitro], que tenen molts inconvenients", afegeix Mattens.
'Aquestes reaccions són relativament laborioses i requereixen un ampli coneixement previ de la seqüència d'ADN. A més, l'ús d'aquestes tecnologies de control antidopatge augmenta significativament la probabilitat d'eludir la detecció.'
Com a alternativa, algunes altres pràctiques de prova se centren en tota la seqüència del genoma; és a dir, tot el material genètic present en una cèl·lula o organisme.
Però l'inconvenient d'aquest enfocament és que s'ha de tenir en compte tota la seqüència del genoma, cosa que consumeix temps, és ineficient i també es pot veure com una invasió de la privadesa dels atletes.
"El nostre enfocament", diu Mattens, "se centra en la seqüenciació dirigida, que combina principis beneficiosos d'ambdós enfocaments de manera complementària.
'Utilitza el principi d'especificitat de la PCR, però només requereix un lloc objectiu al transgen (però requereix diversos llocs per a la cerca), cosa que fa que la probabilitat d'evadir la detecció sigui significativament menor.
'[ADOPE] utilitza el principi de seqüenciació de la seqüenciació del genoma sencer, però d'una manera més eficient i específica, reduint dràsticament la quantitat de dades.
'Com a resultat, creiem que la seqüenciació dirigida és un enfocament molt millor i el futur de la detecció de dopatge genètic.'
