Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

НА СТАРТ ВЫХОДЯТ ГЕННЫЕ ИНЖЕНЕРЫ

На зимней олимпиаде в Инсбруке в 1964 году две золотые медали в лыжных гонках завоевал финский спортсмен Ээро Мянтюранта. Тренировался он в принципе так же, как и его соперники, особой физической формой не выделялся, но у него имелось одно важное преимущество: он был мутантом.

В крови финского лыжника было на 25 - 50 процентов больше эритроцитов, чем у других участников гонок. Поскольку эти клетки разносят кислород из легких по всему телу, мышцы лыжника лучше, чем у его коллег, снабжались кислородом, он мог развивать более высокую скорость бега и дольше ее поддерживать.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Количество эритроцитов в крови регулируется гормоном эритропоэтином, который вырабатывается в почках. Когда кислорода в крови оказывается слишком мало, например в условиях высокогорья, выработка эритропоэтина увеличивается, и в костном мозге усиливается размножение клеток будущих эритроцитов. Когда содержание кислорода в крови достигает нормы, синтез эритропоэ тина прекращается. Мутация, встречающаяся крайне редко, отключает этот механизм обратной связи, и эритропоэтин продолжает поступать в кровь.

Не обязательно быть мутантом, можно ввести эритропоэтин в кровь инъекцией. Уже десять лет, как его производят генно-инженерным путем. Медикамент эпоген, получаемый из бактерий, которым пересадили соответствующий ген человека, применяется для лечения тяжелых случаев анемии. Недолго думая, некоторые спортсмены начали вводить себе это средство. Считают, что оно увеличивает скорость бега на 20 процентов. Но и международные спортивные федерации не дремали: эпоген уже считается допингом и запрещен к использованию. Тем не менее в багаже одной из команд, участвовавших в велосипедной гонке "Тур де Франс", был найден целый ящик с ампулами эпогена. Швейцарский гонщик Алекс Цулле признался, что получал такие инъекции. Предполагают, что эпоген применяют и некоторые теннисисты мирового класса. Во всяком случае, уже введен предстартовый контроль спортсменов на эритропоэтин.

Однако спортсмены, рвущиеся к новым достижениям, могут пойти еще дальше. Генная инженерия вскоре позволит вводить человеку не эритропоэтин, а ген, увеличивающий его выработку. Такой метод сейчас разрабатывается в нескольких научных лабораториях - разумеется, не для спорта, а для лечения злокачественной анемии. Ген, который требуется ввести человеку, цепляют к какому-нибудь вирусу, предварительно лишенному опасных генов, вызывающих болезнь. Часто используют аденовирусы - возбудители простуды. Правда, иммунная система довольно быстро их выявляет и уничтожает вместе с полезным грузом еще до того, как вирус успевает встроить нужный ген в клетки. Поэтому сейчас ученые стараются подобрать какие-либо другие вирусные переносчики. Однако и с аденовирусами эксперименты часто удаются. В 1997 году в Чикагском университете таким способом ввели ген эритропоэтина мышам и обезьянам, после чего содержание эритроцитов в их крови выросло почти вдвое. У мышей эффект держался более года, у обезьян - 12 недель. Подобный же эксперимент, но с другими вирусами, проведенный в Калифорнии в 1998 году на бабуинах, дал такой же эффект, продержав шийся более полугода. По-видимому, проверку генной терапии на больных анемией начнут уже через несколько лет.

Между тем пока нет гарантий ее полной безопасности. Так, в прошлом году скончался 18-летний больной, которого лечили от редкой наследственной болезни печени путем введения нужного гена с аденовирусами. Причина смерти пока неясна.

В любом случае уже само по себе наращивание числа красных кровяных шариков в крови небезопасно. Увеличивается вязкость крови, затрудняется ее течение. Сердцу приходится тратить больше усилий на прокачивание более вязкой крови через капилляры, что грозит гипертонией, инфарктами и инсультами. В одной семье, имеющей такую же мутацию, как Мянтюранта, отец умер от инсульта на шестом десятке лет, сын перенес инфаркт в 40 лет... Сам Мянтюранта дожил до 42 лет.

Есть и другие опасности. Когда ген попадет в клетки человека, его активность нельзя будет регулировать. Некоторые из обезьян, получивших ген эритропоэтина в эксперименте, стали вырабатывать слишком много этого гормона, и им приходилось делать время от времени кровопускание, чтобы разжижать кровь.

Другое возможное применение генной инженерии в спорте связано с так называемым инсулиноподобным фактором роста (ИФР). Всем знакома боль в мышцах на другой день после усиленной работы или тренировки. Она связана с накоплением молочной кислоты и микроповреждениями мышечных волокон. В ответ на эти повреждения мышц включается синтез особого белка, инсулиноподобного фактора роста, который усиливает рост новых и восстановление старых мышечных волокон.

Группа ученых из Королевской медицинской школы в Лондоне работает над применением одной из форм ИФР для лечения мышечной дистрофии. Метод уже испробован на мышах. Мускулы грызунов, которым ввели ген ИФР, увеличились через две недели после инъекции на 20 процентов. Подобные опыты с другой формой ИФР проведены в США. Объем мышц у мышей, получивших инъекцию аденовирусов с геном ИФР, через три месяца увеличился на 15 процентов, и зверьки почти лишились запасов жира. То есть, эффект был таким же, как будто они долго и упорно тренировались, например, в беге или подъеме тяжестей. Эти эксперименты попали на первые страницы газет и привлекли большое внимание специалистов по бодибилдингу.

ИФР кажется более безопасным, чем эритропоэтин, так как его ген действует не на весь организм, а только на те мышцы, куда его ввели. Он не попадает в кровь. Но, предупреждают исследователи, таковы результаты опытов на мышах, а у человека многое может оказаться по-другому. Неясно пока и то, насколько долго будет действовать одна инъекция.

Легко понять, что спортсмены вряд ли устоят против искушения без труда увеличить объем своих мышц на 15-20 процентов. Во всяком случае, одни врачи и биохимики уже вырабатывают способы применения генов в спорте, а другие готовят методы выявления нелегального применения генной терапии в спорте. Сделать это будет непросто - попробуйте найти следы от одного-двух уколов на теле спортсмена! Правда, есть надежда, что удастся выявлять в крови измененную ДНК вирусов, использованных для внедрения генов. Другой возможный метод - анализ крови на аномально высокие количества эритропоэтина или ИФР. Но как отличить природных мутантов вроде финского лыжника от вводивших себе ген? В профессиональном спорте циркулируют такие же деньги, как в торговле наркотиками, и они заставляют людей подвергать себя самым опасным экспериментам с неясными последствиями.

В материалах рубрики использованы статьи и сообщения следующих иностранных изданий: "New Scientist" (Англия), "Bild der Wissenschaft" (Германия), "National Geographic", "Scientific American" (США), "Ca m'interesse" и "Science et Vie" (Франция), а также информация из Интернета.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «О чем пишут научно- популярные журналы мира»