هر آنچه باید در مورد دوپینگ ژنی ورزشکاران بدانید

سازمان جهانی مبارزه با دوپینگ (WADA) در پی یافتن راهکاری برای شناسایی و مبارزه با نوع جدید و پیچیده‌ای از دوپینگ است که در آن با ایجاد تغییراتی در ژن‌های یک ورزشکار، توانمندی‌های وی افزایش پیدا می‌کند. این سازمان، قانون منع دوپینگ از طریق ویرایش ژنتیکی را که از سال ۲۰۰۳ میلادی اجرایی و ابلاغ شده، تمدید کرده است؛ اما چگونگی اجرایی‌شدن آن هنوز مشخص نیست. در سال ۲۰۰۰، جری لانگمن مقاله‌ای در روزنامه‌ی نیویورک تایمز نوشت و در آنجا سوالاتی را عنوان کرد که بحث‌های متعددی را در کمیتـه‌‌ی بین‌المللی المپیک و سازمان مبارزه با دوپینگ به راه انداخت. او در این مقاله سؤال کرد:

آیا در آینده ممکن است با تزریق ژنی به‌ عضلات ورزشکاران، تارهای انقباضی عضله‌ی آن‌ها را افزایش داد، و دونده‌ی سرعتی را قادر ساخت تا مسافت ۱۰۰ متر را در ۶ ثانیه بدود، یا از طریق همین روش بـا تزریق ژنی دیگـر ظرفیت حمل اکسیژن را در ورزشکاران را طوری افزایش داد که یک دونده‌ی ماراتون مسافت ۲۶/۲ مایل را در کمتر از یک ساعت و نیم بدود؟ 

پیش از این، کمیته‌ی بین‌المللی دوپینگ هر نوع دخالت در ساختار ژنتیکی انسان را که موجب افزایش توانمندی‌های انسان شود، ممنوع کرده بود. از سال ۲۰۱۸ استفاده از هر نوع ژن ویرایش یا طراحی‌شده برای تغییر توالی ژنوم، تنظیم رونویسی، تولید مصنوعی بیان ژن‌های انسانی به‌کلی ممنوع شده است. دوپینگ ژنتیکی در تعریف علمی به ایجاد تغییرات در ژن‌های انسان و افزودن ژن‌های جدید به بدن یک فرد، گفته می‌شود. این فناوری از سال ۲۰۱۲ با جهشی خیره‌کننده و سریع رو‌به‌رو بوده و با بهره‌گیری از روش کریسپر (CRISPR) به‌سادگی امکان‌پذیر شده؛ آزمایش‌های رسمی نخستین نمونه‌ی انسانی نیز در حال انجام است. در همین زمینه مگی دوراند سخنگوی کمیته‌ی بین‌المللی دوپینگ اعلام کرد:

افرادی که از این روش درمانی استفاده می‌کنند، در رقابت‌های ورزشی از توانمندی و استقامت بیشتری برخوردار خواهند بود. میزان و اندازه‌ی این توانمندی‌ها به نوع روش درمانی استفاده‌شده مرتبط است.

به‌طور کلی افزایش عملکرد توسط دوپینگ ژنی، فراتر از توانایی عادی فرد است و در واقع امکان اثبات این نوع از دوپینگ اصلا آسان نیست. در دوپینگ‌های غیرژنتیکی اغلب مواد پروتئینی مانند اریتروپویتین (Erythropoietin) به ورزشکاران تزریق می‌شود که هورمونی طبیعی در بدن است و از کلیه ترشح و باعث افزایش سلول‌های قرمز خون و افزایش اکسیژن‌رسانی به عضلات می‌شود و بدون تردید با افزایش غلظت خون شخص را مستعد بیماری‌هایی مانند گرفتگی عروق و سکته، می‌کند. در دوپینگ ژنتیکی، با وارد کردن مواد پیش‌ساز غیرپروتئینی یعنی RNA و DNA، سعی می‌کنند توان فیزیکی ورزشکاران را افزایش دهند.

مواد غیرپروئتینی مانند کد دستوری عمل می‌کند و باید طی یک سری مراحل در سلول به پروتئین ترجمه شود. کنترل ورود این مواد به سلول‌های خاص، تنظیم و ترجمه‌ی آن‌ها کار سختی است و ممکن است عوارض آن‌ها خیلی بیشتر از مواد دوپینگ پروتئینی باشد. دوپینگ ژنتیکی با تجویز مستقیم مواد ژنتیکی به شخص یا بیوپسی بخشی از سلول‌های شخص و اضافه کردن مواد ژنتیکی به سلول‌ها و بازگردانی آن‌ها به بدن می‌تواند انجام بگیرد. از جمله روش‌های تشخیص آن ردیابی پروتئین‌های نوترکیب است که حاصل ترجمه‌ی این مواد ژنتیکی یا ردیابی حامل آن‌ها است.

نتیجه‌ی اصلاح ژنتیکی بستگی به نوع ژنی دارد که به بدن شخص منتقل می‌شود، بنابراین انتخاب‌های فراوانی وجود خواهد داشت. درواقع، دوپینگ ژنی برای تمامی رشته‌های ورزشی قابل استفاده است و می‌تواند توانایی ورزشکار را در زمینه‌های متعدد افزایش دهد. با کشف تکنیک کریسپر، پژوهش‌ها روی ایجاد جهش در ژن‌ها با این روش آغاز شد و دانشمندان به‌جای اضافه کردن مواد ژنتیکی به فکر تغییر ژنتیک خود فرد افتادند. این کار گرچه روشی ساده و سریع به نظر می‌رسد؛ اما عوارض آن هنوز کاملا شناخته‌شده نیست و به زمان بیشتری برای پژوهش‌ها نیاز دارد. ارو مانتورانتا، اسکی‌باز فنلاندی برنده‌ی هفت مدال المپیک، در گیرنده‌ی اریتروپویتین خود یک جهش ژنتیکی (بیماری پلی‌سیتمی) داشت که باعث افزایش توان بدنی او می‌شد.

تشخیص جهش‌های ژنتیکی ارثی و غیرارثی ممکن است با روش جدید سخت باشد، ولی کسی که جهش ارثی دارد اغلب این جهش را در تمام سلول‌های بدن دارد ولی کسی که دوپینگ ژنتیکی انجام داده است تنها در بخش کوچکی از سلول‌هایش آن جهش را خواهد داشت. به هرحال انجام این روش دوپینگ سخت و پرمخاطره و تشخیص آن امکان‌پذیر است. امروزه مشخص شده است که ژن‌های متعددی با انجام ورزش مرتبط هستند (حدود ۹۰ ژن) که با توجه به گسـتره‌ی ورزش و علاقه‌ی روزافزون جهانی به آن، استفاده از این ژن‌ها برای دوپینگ ژنی دور از انتظار نیست.

از فناوری ژنی می‌توان بهره‌های ارزشمندی نیز برد، مثلا برای درمان آسیب‌های ورزشی شدید که می‌تواند باعث کناره‌گیری ورزشکار از صحنه‌ی ورزش شود. مواد نیروزا می‌توانند قدرت و استقامت ورزشکاران را بالا ببرند، با این وجود استفاده از این مواد خطرات زیادی به همراه دارد. اخیرا پژوهشگران در حال انجام پژوهش‌هایی روی دوپینگ ژنتیکی هستند تا ببینند آیا این تغییرات ژنتیکی روی انسان قابل انجام است یا خیر. اگر هیچ محدودیتی برای استفاده از داروهای نیروزا وجود نداشت، بدن انسان تا کجا پیش می‌رفت؟ این سوالی است که هنگام بازی‌های المپیک مطرح شد.

گلن گاسمن، یکی از پزشکان یونان باستان به این اکتشاف خود که کارایی ورزشکاران با خوردن بعضی گیاهان بالا می‌رود، افتخار می‌کرد. اما حتی با استفاده از بهترین مواد نیروزا تا چه حد می‌توان پیش رفت؟ با بالا رفتن هورمون‌ها می‌توان تا چهار درصد توانایی در دویدن را افزایش داد که همین تفاوت می‌تواند نفر اول و دوم را در مسابقات دوی ۱۰۰ متر جابه‌جا کند. در ورزش‌های استقامتی قضیه متفاوت است، قدرت در این ورزش‌ها زیاد مهم نیست و با مواد نیروزا استقامت افراد بالا برده می‌شود؛ این داروها می‌توانند تا ۳۴ درصد استقامت را بالا ببرند. گلن و همکارانش در دانشگاه زوریخ دریافتند که اریتروپوییتن روی مغز تأثیرگذار است و می‌تواند انگیزه‌ی فرد برای دویدن را افزایش دهد. ارنست، فیزیولوژیست ورزش از دانشگاه باث می‌گوید:

مواد نیروزا باعث سنتز ATP می‌شود و در نتیجه کارایی هشت درصد بالا می‌رود؛ با این وجود همه‌ی این مواد عوارض جانبی دارند.

ممکن است در آینده‌ای نه‌چندان دور، ورزشکارانی که امروزه سعی در بالا بردن کارایی آن‌ها است، از ابتدا به‌وسیله‌ی تغییرات ژنتیکی کارایی بالایی پیدا کرده باشند. کامل شدن پروژه‌ی ژنوم انسانی در سال‌های اخیر و شـناسایی بـیش از ۲۰ تا ۲۵ هزار ژن مختلف و وظایف آن‌ها، همچنین پیشرفت‌های انجام‌شده در زمینه‌ی ژن‌درمانی، عرصه‌ی تازه‌ای از روش‌ دوپینـگ ژنی را در جوامع پیشـرفته به‌ویژه آمریکا پدید آورده است که سبب بالا بردن توان و قدرت بدنی و افزایش عملکرد جسمانی ورزشکاران به‌مقدار بسیار زیاد و بـاورنکردنی شده است.

در چند سال گذشته در کشور آمریکـا نـوعی از دوپینگ بـا مصرف ماده‌ای شناسایی‌ناپذیر به‌وجود آمده است که به رسوایی چند ورزشکار بزرک انجامید. یک شرکت آزمایشگاهی در کالیفرنیا با نام بالکو، شروع به ساختن هورمون‌های استروئیدی طراحی‌شـده‌ای بـرای ورزشکاران مطرح جهان کرد که در آزمایش‌های دوپینگ قابل شناسایی نبودند. به‌دنبال افشای این قضیه، معلوم شد که بسیاری از ورزشکاران معروف آمریکا در رشته‌های دومیدانی و بیسبال از این ماده استفاده کرده‌اند.

تخلف‌های ورزشکاران نشان می‌دهد که در آینده‌ای نزدیک، ممکن است از روش‌های دوپینگی که در آزمایش‌ها قابل تشـخیص نیستند، به عرصه‌ی ورزشی راه یابد و به‌طور غیراخلاقی باعـث برتری استفاده‌کنندگان در مسابقات ورزشی شوند. با توجه به غیرقانونی بودن ژن‌درمانی برای بالا بردن توان جسمی و عضلانی و با تاکید بر احتمال بروز حوادث جدی، به برخی از خطرات ایجادشده در پی انجام دوپینگ ژنی در ورزشکاران در زیر اشاره می‌شود:

۱. احتمال ایجاد شوک‌های شدید یا خفیف ایمنی یا سمی در پی استفاده از ناقل‌های ژنی و یا حساسیت به روش انتقال ژن.

۲. افزایش غیرطبیعی اریتروپویتین در افراد سالم ممکن است سبب بالا رفتن خطر بروز حمله‌های قلبی شود، زیرا افزایش گلبول‌های قرمز باعث تغلیظ خون می‌شود و احتمال ایجاد لخته‌های خونی در رگ‌ها را بیشتر می‌کند.

۳. در کسانی که از روش دوپینگ نوع دوم برای تقویت ماهیچه‌های خود استفاده می‌کنند، ماهیچه‌ها به‌طور غیرطبیعی بزرگ می‌شوند و تاندون‌ها و استخوان‌ها را احاطه می‌کنند که ممکن است سبب پارگی یا شکستگی آن‌ها شود.

۴. ژن انتقال‌یافته امکان دارد به درون DNA بیمار رسوخ کند و با تحریک پروتوانکوژن یا مختل کردن ژن سرکوب‌گر تومور به ایجاد تومور منجر شود. البته بیان غیرمجاز یک ژن سرطان‌زا با نسل کنونی ناقل‌های ویروسی که توانایی پروموترشان برای به حداقل رساندن بیان ژن ‌های مجاور میزبان تغییر یافته‌اند، چندان محتمل نیست.

۵. غیرفعال‌سازی توالی‌های رمزکننده می‌تواند یک عملکرد ضروری ژن میزبان را مختل کند. البته این حالت فاقد اثر چشمگیر است، زیرا چنین جهش‌های کشنده‌ای نادر هستند و فقط یک سلول را از بین می‌برند. به‌‌دلیل اینکه محل اتصال یک ناقل ویروسی کم و بیش اتفاقی است، احتمال کمی وجود دارد که یک ژن در بیش از یک سلول مختل شود.

الیزابت پریش از شرکت ضدپیری بایوویوا (BioViva) ادعا می‌کند که دو نوع ژن‌درمانی روی خودش انجام داده است که یکی از آن‌ها مانع از تحلیل بافت‌های ماهیچه می‌شود. به عبارت دیگر، حتی اگر ورزش نکنیم، ماهیچه‌هایمان قدرتمند باقی می‌مانند و اگر ورزش کنیم زودتر رشد می‌کنند. معلوم نیست که آیا پریش واقعا چنین کاری را کرده است یا نه. با این حال، بایوویوا از همین حالا تماس‌های زیادی از طرف ورزشکاران دریافت کرده است که می‌خواهند این نوع ژن‌درمانی را امتحان کنند.

کارشناسان ژن‌درمانی که روی روش‌هایی ژن‌درمانی کار می‌کنند می‌گویند که اغلب اوقات چنین تماس‌هایی دارند. هنوز هیچ موردی از ورزشکاری که به روش ژنتیکی بدنش را قوی‌تر کرده باشد، مشاهده و تأیید نشده است، اما شاید علت این موضوع این باشد که هیچ یک از این روش‌ها هنوز آزمایش نشده‌اند. مقام‌های ورزشی نسبت به این اقدام احتمالی کاملا جدی هستند. 

ژن‌درمانی زمینه‌ی آغاز دوپینگ ژنی

با ظهور تکنولوژی ژن‌درمانی امکان درمان هرگونه وضعیت خطرناک یا کشنده‌ی بالینی، از راه تولید ژن‌های مرتبط در بافت زنده‌‌ی درون بدن و انتقال مواد بیوشیمیایی شامل پروتئین‌ها و هورمون‌ها به بافـت آسیب‌دیده و معیوب امکان‌پذیر شد. به‌دنبال این پیشرفت‌ها، بحـث در مـورد دوپینگ ژنی در سال ۲۰۰۱ آغاز شد. یعنی زمانی کـه کمیسـیون پزشکی کمیته‌ی بین‌المللی المپیک، گروه متخصصان ژن‌درمانگر را برای برگزاری جلسه‌ای در مور تأثیر ژن‌درمانی بر آینده‌ی ورزش فراخوانـد. خلاصه‌ی مطالب گفته‌شده در این جلسـه به این صـورت بـود: گـروه ژن‌درمانی، اسـتفاده از ژن‌درمـانی را بـرای جلـوگیری و درمـان برخـی از بیماری‌های انسانی تأیید می‌کنند، هرچند این واقعیت را نمی‌توان انکار کرد کـه ایـن روش ممکن است مورد سواستفاده‌ی ورزشکاران قرار بگیرد. این گروه در تلاش هستند با طراحی شیوه‌هایی از سواستفاده از این روش جلوگیری کنند.

کمیتـه‌ی بین‌المللـی المپیـک (IOC) روش دوپینـگ ژنـی را در سال ۲۰۰۳ در لیست طبقه‌بندی‌شده مواد و روش‌های ممنوعه‌ی خود قرارداد. بعد از این تصمیم‌گیری‌ها، پژوهش‌های زیادی در زمینه‌ی عملکرد ورزشـی و علم ژنتیک انجام شد که دستاوردهای متعددی را به‌دنبال داشت. فرایند شناسایی و تفکیک ژن‌های مـورد نظـر بـرای ویژگـی‌هـای مرتبط با اجرای ورزشی در طی سال‌های اخیر شـتاب گرفـت و از سـال ۲۰۰۱ با پژوهش‌های مختلف بـه روز شـد. طـرح بررسـی نقشـه‌ی ژنـوم انسانی مرتبط با اجرا و آمادگی و همچنین بهداشت بین سال‌های ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۴ زمینه‌های متعددی از ارتباط ژن‌ها با عملکـرد ورزشـی را نشـان می‌دهند.

درست است که دوپینگ ژنی بر پایه‌ی ژن‌درمانی بنا شده و یک روش درمان بالینی و مستلزم استفاده از اصلاح ژنی در بیماران است؛ اما در هـر حـال غیراخلاقـی است و پیامـدهـای خطرناکی را بـه دنبال خواهد داشـت. به دلیل مرگ چند نفر و آسیب‌هایی که در پی ژن‌درمانی رخ داده است، ژن‌درمـانی خودبه‌خود خطرات بالقوه‌ای را به‌دنبال دارد، به‌طور مثال مرگ نوجوان ۱۸ ساله که بیماری کلیـوی داشـت و در دانشـگاه پنسـیلوانیا گلسینگر تحت ژن‌درمانی قرار گرفت، تـاکنون هـیچ پروتکـل ژن‌درمانی‌ای برای عمل بالینی بـه تأییـد و تصـویب سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) نرسیده است.

طبق نظر کارشناسان، ژن‌درمانی را می‌توان این طور تعریـف کـرد: انتقال ماده‌ی ژنتیکی به سلول‌های انسانی بـرای درمـان یـا پیشـگیری از بیماری‌ها و ناهنجاری‌ها که این مواد می‌توانند شامل DNA یا RNA یا سلول‌های تغییریافته از نظر ژنتیکی، باشند. با توجه بـه ایـن تعریـف ژن‌درمانی را می‌توان از طریق سه روش انجام داد، این روش‌ها عبارتنـد از:

انتقال مستقیم ژن، ساده است ولی کارایی کمی دارد و محدود به سلول‌های خاصی اسـت. اسـتفاده از ویـروس کـارایی بسـیار بالایی دارد چون همه‌ی انواع سـلول‌هـای بـدن قـادر بـه دریافـت DNA مصنوعی هستند ولی اثرات جانبی بیشتری را به‌دنبال دارد. هر کدام از روش‌های بالا ممکن است در دوپینگ ژنی استفاده شود و از آن طریق ورزشکار توانایی خود را افزایش دهد. همان‌طور که گفته شد، حدود ۹۰ ژن با توان ورزشی ارتباط دارند و اسـتفاده از ایـن ۹۰ ژن به منظور دوپینگ ژنی می‌تواند به‌طور بالقوه خطرناک باشند. با ایـن حـال تنها برخی از این ژن‌ها بیشتر مورد بررسی قرار گرفته‌اند که در اینجا به توضیح برخی از آن‌ها می‌پردازیم.

۱. عامل بیان‌کننده‌ی اندورفین (اندورفین و انکفالین)

درد عاملی هشداردهنده است که نباید از آن چشم‌پوشی کرد. خسـتگی مفرط عضلانی منجر به افـزایش اسیدیته‌ی خون می‌شـود؛ عـوامل اسیدی و تولیدات جانبی سیستم‌های انرژی، باعث تولیـد درد می‌شـوند که رهایی از آن می‌تواند به ورزشکاران در اجرای بهتر یا طولانی‌تر فعالیت ورزشـی کمک کند. اکثر ورزشکاران از برخی تسکین‌دهنده‌های موجود، برای رهایی از درد استفاده می‌کنند که اندورفین و انکفالین می‌توانند جایگزینی برای اینگونه داروهای شیمیایی باشند. ژن بیان‌کننده‌‌ی ایـن عوامل ضددردی ممکن است برای رهـایی از درد سـودمند باشـد.

مطالعات جانوری پیش‌بالینی، نشان می‌دهد که کـد کـردن این پپتیدها، اثراتی بر درک دردهای التهابی دارد. البته استفاده از ژن‌های اندروفین برای رهایی از درد در مراحل ابتدایی است و زمان زیادی بـاقی مانده تـا از این ژن‌ها برای کاهش فوری درد بیماران مبتلا به دردهای شـدید اسـتفاده شود. ژن‌هـای بیـان‌کننـده‌ی انـدورفین و انکفـالین عوامـل مسـدودکننـده‌ی گیرنده‌های درد را بیان می‌کنند. این عوامل با مسدود کـردن گیرنـده‌هـای درد، سطح تحمل فردرا افزایش می‌دهند و باعث تسکین درد می‌شوند.

۲. ژن بیان‌کننده‌ی هورمون اریتروپوئتین (EPO)

در سال ۱۹۶۴، مانتیرانتا توانست دو مدال طـلا را در بازی‌های اسکی نوردیک المپیک اتریش دریافت کند. بعدا مشـخص شـد که او به‌طور طبیعی با جهش در ژن بیان‌کننـده‌ی اریتروپـوئتین به‌دنیا آمده است. این ویژگی باعث شده بود که سلول‌های قرمـز خـونش بـه میزان ۲۵ تا ۵۰ درصد بیشتر از ورزشکاران دیگـر باشـد و از ایـن طریـق ظرفیت انتقال اکسیژن او نیز افزایش یابد. این کار ممکـن اسـت بـا وارد کردن یک کپی از ژن بیان‌کنند‌ی EPO به داخل بدن یـک فـرد بـه‌منظـور افزایش گلبول‌های قرمز خون نیز انجام شـود.

زو و همکارانش برای اولین‌بار به‌طور موفقیت‌آمیـزی توانستند ژن بیـان‌کننـده‌ی اریتروپوئتین را به سلول‌های میمون‌ها و موش‌ها وارد کنند که در نتیجه، هماتوکریت (نسبت حجم گلبول‌های قرمز به حجم سلول‌های خـونی) این حیوانات تا ۸۰ درصد افزایش یافت به‌طوری که آن‌ها مجبور شدند برای جلوگیری از تلف شدن حیوانات خون آن‌ها را رقیق کنند. بیمارانی که از کمخونی شدید رنج می‌برند، مثل بیماران ایدزی و سرطانی بعد از شیمی‌درمانی، یا بیمارانی که دچار نقایص حاد کلیوی هستند، به‌دلیل اینکه بدن آن‌ها به‌مقدار کافی گلبول قرمز تولید نمی‌کنـد، ممکـن اسـت از ایـن روش درمانی بهره‌های زیادی ببرند. حال ممکن است برخـی از ورزشـکاران نیـز به‌طور ناعادلانه برای افـزایش ظرفیـت انتقـال اکسـیژن خـود از ایـن ژن استفاده کنند. 

۳. میوستاتین بلاکرها

میوستاتین تنظیم‌گر منفی رشد عضلانی است و به‌وسیله‌ی سـلول‌هـای عضلانی سنتز می‌شود و به‌صورت پاراکرین و اتوکرین در قلب و عضلات اسکلتی عمل می‌کند. نقش کامل فیزیولوژیکی آن هنوز به‌طور کامل شناخته نشده است، ولی عاملی است که از رشد و توسعه بافت عضلانی جلوگیری می‌کند. به‌تازگی برخی از پژوهشـگران دسـته‌ای از مـواد مسدودکننده‌ی میوستاتین را تولیده کرده‌اند که از عمل این فاکتور ضدرشدی، جلوگیری می‌کند و باعث افزایش بسیار زیادبافت عضلانی از طریـق هایپرتروفی، هایپرپلازی، کاهش چربی و بافت پیوندی در عضله می‌شوند.

۴. عامل رشد اندوتلیال عروق (VEGF)

این عامل با گسترش دادن شـبکه‌ی عـروق محیطـی مـی‌توانـد باعـث افزایش خون‌رسانی به بافت‌ها، افزایش فراهم اکسیژن و دیگر مواد مغذی، بهتر کار کردن عضلات قلب، ریه و دیگر بخش‌های بدن شود. همه‌ی این عوامل باعث به تعـویق افتادن خستگی و افـزایش اسـتقامت فـرد می‌شـوند. البته این عامل در اصل به‌منظور کمک به بیمارانی که دچار ایسکمیک قلبی شده‌اند، برای ترمیم و گسترش عروق کرونری ساخته شده است. همچنـین این ژن ممکن است به افراد مسنی که دچار بیماری‌هـای عـروق محیطـی هستند کمک کند.

۵. عامل رشدی شبه‌انسولین (IGF-1)

براساس پژوهش‌های اخیر، پژوهشگران برای درمان برخی از بیماری‌هـا، مثل دیستروفی‌های عضلانی، دوشـن کـه موجـب ضـعیف شـدن عضلات فرد می‌شوند، برخـی از فاکتورهـای ژنـی رشـددهنده‌ عضـلات را کشف کرده‌اند. البته با پا گذاشتن به سنین ۷۰ الی ۸۰ سالگی، به‌طور طبیعـی بافت‌های عضلانی ضعیف می‌شوند که یکی از دلایل اصلی آن ناتوانی بدن در فعال کردن فاکتورهای رشددهنده‌ی عضلانی مثل IGF1 اسـت. ایـن فاکتور رشد ارتباط تنگاتنگی با هورمـون رشـد دارد و بـرای بـروز اثـرات هورمون رشد، نقش واسطه‌ای ایفا میکند.

IGF1 از کبد، بافت عضـلانی و مغز ترشح می‌شود و طبق پژوهش‌های انجام‌شده، تزریق آن به عضله (همـراه با فعالیت ورزشی حدود ۴۰ درصد، بدون فعالیت ورزشی حـدود ۱۵ درصـد) باعث افزایش توده‌ی عضلانی می‌شود. علاوه بر ایـن امـروزه عملکردهای دیگری را برای این عامل رشدی برشمرده‌اند که می‌توان به ارتباط آن بـا فراینـد پیـری، اسـترس و افسـردگی، درمـان برخـی از بیمـاری‌هـا مانند MS، آتروفی عضلانی-نخاعی، آلزایمر، سـکته و صـدمات مغـزی اشاره کرد.

شبیه‌سازی ورزشکاران

فنـاوری شـبیه‌سـازی بـرای نخسـتین بـار در اوایـل سـال ۱۹۹۷ بـا ایجـاد گوسـفندی بـه نـام دالی اتفاق افتاد کـه از نظـر اخلاقـی سؤالات گـونـاگونی را بـرای مـردم جهـان مطـرح کـرد و بـا اعتراضـات وسیع مواجـه شـد. بـه‌طـوری کـه سـازمان جهـانی فنـاوری پـس از آن، شـبیه‌سـازی در انسـان را محکـوم کرد و آن را عملـی غیـراخلاقـی خوانـد. بعدا نظرات متعددی در جهان مطرح شد، یکی از آن‌ها نظریه‌ی آزادی در تولیدمثل اسـت. ایـن نظریـه ممکـن اسـت منجـر به انواع مختلف شبیه‌سازی شود که از نظر روبرتسون این مـوارد شامل شبیه‌سازی جنین‌های جفتی، شبیه‌سـازی کودکـان، شـبیه‌سازی پارتیز (شبیه مدال طلا‌آوران المپیک) و شبیه‌سازی خود فرد است.

مانی رامیرز دو دوره برنده‌ی مسابقات قهرمانی بیس‌بال جهان شد و بن جانسون نیز یک بار توانست برنده‌ی مدال طلای المپیک دوی سرعت شود. اما در نهایت مقامات به تقلب آن‌ها و استفاده از داروهای نیروزا پی‌بردند و آن‌ها را جریمه کردند هرچند برخی ورزشکاران هم نجات پیدا کردند و کسی متوجه تقلب آن‌ها نشد. دانشمندان به‌تازگی گفته‌اند در آینده‌ای نه چندان دور ورزشکاران می‌توانند بدون اینکه کسی متوجه شود از داروهای نیروزا برای برنده شدن استفاده کنند به‌طوری که کسی متوجه این کار نشود.

دانشمندان به‌عنوان مثال برای تغییر ژن‌های گیاهی از نوعی ویروس برای تزریق ژن مفید استفاده می‌کنند. آن‌ها در تئوری می‌توانند چنین فرایند مشابهی را برای بهبود ژنتیک ورزشکاران مورد استفاده قرار دهند. پژوهشگران، ویروسی را داخل یک ژن تزریق می‌کنند که بدن را به تولید پروتئین اریتروپویتین ترغیب می‌کند که این پروتئین کار اکسیژن‌‌رسانی را به بافت انجام می‌دهد. تشخیص تزریق این پروتئین ساده است و کارشناسان با آزمایش‌هایی که انجام می‌دهند به‌راحتی می‌توانند وجود آن را شناسایی کنند، اما تشخیص حجم بالای این پروتئین که بدن تولید می‌کند بسیار دشوارتر است.

مقامات مسئول برای شناسایی پروتئین اریتروپویتین بررسی کپی‌های بیشتری از این ژن در خون و سایر نمونه‌های بیولوژیکی بدن ورزشکاران نیاز دارند. این کار در صورتی امکان‌پذیر است که آن‌ها به کدهای ژنتیکی تغییریافته ورزشکاران آگاه باشند. برخلاف تغییر ژنتیکی که شامل افزودن ژن‌ها است، ویرایش ژنتیکی تنها روی برش و اتصال ژن‌هایی تمرکز می‌کند که فرد از قبل داشته است. ژن ویرایش‌شده‌ی ورزشکار، هیچ ژن اضافی ندارد که مقامات بتوانند آن را پیدا کنند. سازمان مبارزه با دوپینگ برای مقابله با این مسئله، از تمام ورزشکاران المپیک خواسته است تا کپی تمام کدهای ژنتیکی خود را ثبت کنند.

البته درخواست این سازمان مانع از تغییرات ژنتیکی درتمام ورزش‌ها نمی‌شود زیرا پژوهشگران پیش از اعمال تغییرات ژنتیکی در انسان‌ها، به کپی‌های کد ژنتیکی هر ورزشکار نیاز دارند. این سازمان آزمایش‌های علمی دقیقی برای کنترل ورزشکاران در اختیار دارد. متخصصان این سازمان پیوسته روش‌های تازه‌ای برای ردیابی مواد نیروزا پیدا می‌کنند. مواد نیروزا به شکل‌های مختلف مصرف می‌شوند و کسانی که برای موفقیت در مسابقات ورزشی با استفاده از این مواد به‌صورت ‎خوراکی، تزریق عضلانی، داخل وریدی یا به‌صورت شیاف به‌دنبال افزایش نیروی بدنی خود و موفقیت بیشتر هستند، کم نیستند.

مواد نیروزا امور مختلفی را در بدن تحت تأثیر قرار می‌دهند، به‌عنوان مثال، دوپینگ هورمونی ‌موجب افزایش رسوب چربی در عضلات قسمت بالا تنه می‌شود. این سازمان آزمایش‌هایی در اختیار دارند که رد این مواد را در خون پیدا می‌کند. البته تولیدکنندگان مواد نیروزا هم بی‌کار نمی‌مانند و با استخدام متخصصان ماهر، ترکیبات تازه‌ای تهیه و تولید می‌کنند. دسته‌ای از این مواد هورمون‌های رشد هستند که با دست‌کاری ژنتیکی برخی از بافت‌های بدن می‌توان ترشح آن‌ها را افزایش داد.

هورمون‌های دوپینگی رشد

گروهی از پژوهشگران بلژیکی موفق شدند با دستکاری ژنتیکی عضلات گوساله، رشد این عضلات را تا جایی تحریک کنند که به رشد خود ادامه دهند و در نهایت بسیار تنومند شوند. در مقابل، گروهی از پژوهشگران آلمانی که با سازمان مبارزه با دوپینگ همکاری می‌کنند روشی برای پیداکردن رد این هورمون رشد پیدا کردند که در اثر دستکاری ژنتیکی تولید آن افزایش پیدا کرده است. پروفسور پریکلس سیمون از مرکز پژوهشی دوپینگ در دانشگاه ماینز می‌گوید:

ما می‌توانیم رد هورمون‌هایی را که ترشح آن‌ها افزایش یافته است پیدا کنیم. یعنی رد هورمون‌هایی که پس از دستکاری ژنتیکی یک عضله، بیشتر شدند. با این روش، حتی ماه‌ها بعد هم هورمون‌ها در خون قابل ردیابی هستند.

 به نظر می‌‌رسد روشی که پژوهشگران آلمانی ابداع کرده‌اند راه مطمئنی برای کنترل هورمون‌های رشد در خون ورزشکاران است. البته نکته‌ی قابل‌توجه اینجا است که این روش تنها برای ردیابی یک نوع از صدها نوع دستکاری ژنتیکی ممکن در عضلات، تهیه شده است. در نتیجه، به‌عقیده‌ی متخصصانی مانند پروفسور پاتریک دیل، نمی‌توان از یک آزمایش مطمئن و راه‌حلی قطعی صحبت کرد. پروفسور پاتریک دیل، متخصص بیوشیمی است و با مدرسه‌ی ورزش شهر کلن همکاری می‌کند. او می‌گوید:

با این روش، مشکل پیدا کردن دوپینگ ژنتیکی حل نشده است. در این روش تنها یک مدل از ژن دستکاری‌شده در عضلات کشف می‌شود. از آن مهم‌تر اینکه ما هنوز هیچ نشانی از موفقیت‌آمیز بودن استفاده از آن نداریم.

مسئله این است که دستکاری ژنتیکی عضلات، تاکنون تنها در آزمایش روی حیوانات موفقیت‌آمیز بوده است. در نتیجه، ابتدا باید مراحل عملی آزمایش آن روی انسان طی شود. گام بعد، صدور مجوز قانونی است که در مجموع چندین سال طول خواهد کشید. پروفسور پاتریک دیل می‌گوید که در مورد ردیابی هورمون‌های رشد باید بگویم که براساس تجربه‌ی ما، از زمان ابداع یک روش برای پیداکردن رد این هورمون‌ها در خون، تا مرحله‌ی صدور مجوز، حداقل هشت‌سال طول می‌کشد.

ژن‌درمانی ورزشکاران و مشکلات اخلاقی آن

در طول دو دهه‌ی گذشته درمان آسیب‌های ورزشی، به‌وسیله‌ی برنامه‌هـای بازتوانی نوین، روش‌های آزمایشگاهی جدیـد و پیشـرفت‌هـای صـورت‌گرفته در پژوهش‌های بیومکانیکی، توسعه پیدا کرده است. به‌دلیل ظرفیت محدود تـرمیم برخـی از آنهـا ماننـد پـارگی مینیسـک داخلی، لهیـدگی غضـروف و شکسـتگی‌هـای اسـتخوانی، درمـان ایـن آسیب‌ها با محـدودیتهـایی روبه‌‌رو اسـت و در برخـی از مـوارد باعـث کناره‌گیری مادامالعمر ورزشکاران از صـحنه ورزش مـی‌شـوند. به همین علت روش‌های درمانی جدید سعی دارند تا فراینـد تـرمیم را بـا فـاکتورهـای رشدی تسریع بخشند.

در آینـده ای نـه چنـدان دور ممکـن اسـت ورزشکاران نیز برای درمان آسیب‌هـای ورزشـی خـود از تکنولـوژی ژن‌درمانی استفاده کنند و به بهانه‌ی استفاده درمانی از این تکنولـوژی بـرای افزایش اجرای خود نیز از آن استفاده کنند یا مسـئولان ورزشـی یـک کشور با آگاهی از این موضوع و بـدون اطـلاع از عواقـب خطرنـاک آن برای ورزشکار، جامعه‌ی ورزشی، رقابت‌های ورزشی و ورزشـکارانی کـه از این روش‌ها استفاده نمی‌کنند، از این روش‌ها بـرای کسـب مـدال‌هـای بیشتر، بهره‌مند شوند.

مشکلات تشخیص دوپینگ ژنی و موضوعات اخلاقی 

مهم‌ترین سوالی که در این میان مطرح می‌شود، سازوکار اجرایی سازمان مبارزه با دوپینگ برای شناسایی این نوع از دوپینگ است، زیرا تشخیص استفاده از روش ویرایش ژنتیکی بسیار دشوار است و امری پیچیده محسوب می‌شود. این سازمان هنوز به این سؤال که آیا امکان تشخیص این نوع دوپینگ وجود دارد یا نه، پاسخی نداده است؛ به باور کارشناسان، انجام این محدودیت و کنترل آن بسیار دشوار است. همچنین این سازمان از یک دهه پیش‌تر مطالعات مربوط به شناسایی و تشخیص این روش دوپینگ را آغاز کرده است.

با وجود تلاش‌های زیاد، نمونه‌گیری ژنتیکی از ورزشکاران تنها از چند سال پیش شروع شد. در این فرایند، از نمونه‌های خون ورزشکاران که در المپیک سال ۲۰۱۶ ریو حضور داشتند آزمایش گرفته شد و مواردی مانند افزوده شدن هورمون‌ها یا ویرایش ژنتیکی در آن‌ها بررسی شد و هنوز هیچ نمونه‌ی مثبتی شناسائی نشده است. به‌گفته‌ی دانشمندان این موضوع بسیار پیچیده است و امکان ایجاد تغییری کوچک در ژن‌های انسان به‌گونه‌ای وجود دارد که شناسایی آن ممکن نیست یا به‌‌سختی می‌توان شواهد آن را پیدا کرد اما این تغییرات کوچک ژنتیکی منجر به افزایش بسیار زیاد عملکرد انسان شود.

در تئوری، گذرنامه‌های بیولوژیکی که توسط سازمان جهانی مبارزه با دوپینگ در سال ۲۰۰۹ معرفی شده است، می‌تواند تغییرات غیرمنتظره را در بدن ورزشکار نشان دهد، حتی اگر ژن تغییریافته قابل شناسایی نباشد، می‌توان شواهد انجام این عمل را شناسائی کرد. سازمان بهداشت جهانی (WHO) که یکی از نهادهای سازمان ملل متحد است، در تلاش است تا از کارهای دانشمندان در زمینه‌ی تغییر ژنوم انسانی سر در بیاورد تا بتواند از انجام آزمایش‌های ژنتیکی غیرمجاز در زمینه‌های انسانی جلوگیری کند.

سازمان بهداشت جهانی اخیرا اعلام کرد که کمیته‌ی مشورتی، دستور منع پژوهش‌های ژنتیک انسانی را اعلام نکرده، اما معتقد است که پژوهشگران باید قبل از شروع آزمایش، آزمایش خود را به ثبت برسانند. بسیاری از توصیه‌های این سازمان، نشان‌دهنده‌ی روش‌های پژوهشی بالینی هستند که در حال حاضر در ایالات‌متحده مدیریت می‌شوند و دانشمندان مجبور هستند تاییدیه‌ی این سازمان‌های نظارتی را به‌دست بیاورند و مجوز انتشار مطالعات خود را در یک پایگاه‌داده‌ی قابل دسترسی دریافت کنند. تدروس آدامان گبریسوس، مدیر کل سازمان جهانی بهداشت، در این رابطه می‌گوید:

ویرایش ژن‌ها تحولات باور نکردنی‌ای را برای سلامتی انسان‌ها به‌همراه خواهد داشت، اما از نظر اخلاقی و پزشکی خطراتی را نیز به همراه دارد.

گبریسوس در ادامه‌ی سخنانش می‌گوید که سازمان بهداشت جهانی در این راستا به نتایج مختلفی دست یافته و از دانشمندان خود خواسته است تا به‌طور موقت پژوهش‌های خود را در زمینه‌ی ژنتیک انسانی متوقف کنند؛ بنابراین رهبران در این زمینه می‌توانند راه‌های مسئولانه و اخلاقی را در پیش بگیرند تا از ممنوع شدن دائم این نوع پژوهش‌ها جلوگیری شود، اما این بدان معنی نیست که سازمان جهانی بهداشت می‌خواهد دانشمندان تمام پژوهش‌هایشان را تعطیل کنند. مارگارت هامبورگ، مامور کمیته‌ی پژوهش، در نشست خبری گفت:

کمیته بر این باور است که در حال حاضر عملکرد هر کسی که از عملیات بالینی ویرایش ژنوم زایشی انسان فراتر رود، غیر معتبر خواهد بود؛ هرچند این توصیه‌ها ممکن است تغییر کنند. کارشناسان در طول دو سال آینده، به مشورت با سایر کارشناسان و رهبران برای بررسی نحوه‌ی ویرایش ژنوم انسان خواهند پرداخت تا بتوانند مجموعه‌ی نهایی استانداردهای بین‌المللی را در این زمینه اعلام کنند.

یکـی از چـالش‌های اخلاقی دوپینـگ ژنی، روش‌های تشــخیص آن است که به‌اندازه ‌ی کافی کـارایی ندارنـد و بسـیار مشـکل هسـتند. از طرفی، همواره پیشرفت فناوری داروها و روش‌های افزایش‌دهنده‌ جلــوتر از روش‌هــای تشــخیص هستند. بــه‌گفتــه‌ی لاری بــاورز، کارشـناس تشـخیص دوپینـگ آژانـس و رئیس بخش سـم‌شناسـی مبارزه‌ با دوپینگ آمریکا، با فناوری‌های موجـود، تشـخیص دوپینـگ ژنـی کـار بســیار مشــکلی اســت کــه یکــی از دلایل آن شــبیه بــودن بافــت اسـت.

در اصـل، یکـی از مـواردی که باعث می‌شود توجه ورزشکاران به دوپینگ ژنی جلب شـود، سـخت بودن تشـخیص آن اسـت و در صـورت انجـام آن توسـط ورزشـکاران، سلامتی آن‌ها به خطر خواهد افتاد، درست مانند پیامـدهـایی کـه بـرای برخی از حیوانات سالم آزمایشگاهی در حین ژن درمانی به وجـود آمـده است. از عواقب وخیم اسـتفاده از ناقـل آدنـوویـروس (rAd) و ناقل همراه‌با آدنوویروس (rAAV)، پاسخ‌های ایمنی و ایمنـی-هومورال است که در پی تزریق درون‌غـده‌ای، درون‌پوسـتی و درون‌شـریانی، غلظت پـادتنی سـرم بـه میـزان ۱۰ تـا ۱۰۰۰ برابـر یـا بیشـتر در پـی تزریق rAAV و به میزان ۴ تا ۱۷۰۰ برابر بعـد از تزریـق rAd، افـزایش پیدا می‌کند.

در سال‌های اخیر پژوهش‌های گسـترده‌ای بـرای یـافتن راه‌های تشخیص دوپینگ ژنی صورت گرفته است. از ویژگی‌های مهمی که هر یک از روش‌های تشخیصی باید داشته باشـند ایـن اسـت که به آسانی در دسترس، تا حد ممکن غیر تهاجمی، نسبتا سریع و ایمن باشند، همچنین باید بین ورزشکارانی که به دلیـل ترکیـب ژنتیکـی، ترکیب ژنتیکی تغییریافته به‌دلایل طبیعی، ترکیب ژنتیکی اصلاح‌شده با دخالت بشر، دارای ظرفیت افزایش‌یافته بـرای اجـرای ورزشـی هستند، تفاوت قائل شوند، اما رعایت همه‌ی این موضوعات کـار آسـانی نیست و هزینه و تلاش زیادی را می‌طلبد.

حال هر یک از این روش‌ها ممکن اسـت مشـکلاتی را بـه همـراه داشته باشند، مثلاً برای تشخیص مستقیم نیاز به نمونه‌بـرداری از بافـت عضلانی است و با توجه به این موضوع که همه‌ی ورزشکارانی که تحـت این آزمایش قرار میگیرند ممکن است اصلا دوپینگ نکرده باشند، ایـن روش تهاجمی ممکن است به توان ورزشی آن‌ها صدمه وارد کند که این کار نیز غیـراخلاقـی اسـت.

از طرفـی روش‌های تشخیص دوپینگی هنـوز در مراحـل آزمایشگاهی هستند و تا اثبات بی‌خطری آن‌ها و وارد شـدن بـه میـادین ورزشی، راه درازی در پیش است. همچنین اغلب این روش‌ها به تجهیزارت گران‌قیمت و هزینه‌های جانبی بسیار زیاد و متخصصان کارآزموده‌‌ای نیاز دارد و زمان‌بر هستند که این ویژگی‌ها با اصول اولیه‌ی گفتـه‌شـده در مـورد هـر یـک از روش‌هـا مغـایرت دارنـد. در نتیجه چـالش‌هـای تشخیصی مرتبط با دوپینگ ژنی، هنوز به قوت خود بـاقی هسـتند و بـا وجود پیشرفت‌های انجام‌شده در این زمینه، هنوز تشخیص دوپینگ ژنی کار بسیار مشکلی است.

در نتیجه با توجه به مباحث ‌گفته‌شده و براساس نظــر سازمان مبارزه با دوپینگ، دستکاری ژنتیکی در ورزش اگـر بـا هـدف افـزایش توانایی ورزشکار و کسب پیروزی در رقابـت‌هـا انجـام شـود، مغـایر بـا ارزش‌های اخلاقی، حقـوقی و اجتمـاعی در ورزش است و باید ممنوع شود و سلامتی ورزشکاران یکی از مواردی است که به‌دلیل آن حتما از به‌کارگیری دوپینگ ژنـی جلـوگیری و بـا آن مبـارزه‌ شود. هر چند که ممکن است به‌علت استفاده‌های مفیدی که در آینـده از دستکاری ژنی برای رفع آسیب‌های ورزشی انجام شود، تبصره‌هـایی برای این موضوع در نظر گرفته شود که البته تـاکنون این امر تحقق نیافته است.

تشخیص دوپینگ، همیشه چالش بزرگـی پـیش روی مجـامع ضـددوپینگ بوده و است، زیرا همان‌طور که گفته شد، همـواره روش‌هـای دوپینگـی جلـوتر از روش‌های تشخیصی هستند. در مورد دوپینگ ژنی نیز به خاطر نو بودن، مطمئنا همین مسئله وجود خواهد داشت مگر بـا کمـک فنـاوری‌هـای موجود، تا حدودی قبل از شیوع زیاد آن روش‌هایی کشف شـوند تـا از بروز این روش دوپینگی جلوگیری کنند. با این حال آزمـایش ژنتیکـی و نمونه‌گیری عضلانی (بیوپسی) از ورزشکاران، خود معضل اخلاقی اسـت که اغلب ورزشکاران به انجام آن تن در نمی‌دهند و چون این کـار یـک روشی تهاجمی است، ممکن است به توان ورزشکاران صدمه وارد کنـد.

بدون تردید چالشی که دوپینگ ژنی به وجود آورده و خواهد آورد، چهره‌ی ورزش را خدشه‌دار مـی‌کنـد و در صـورت بـروز ایـن مشـکل در آینـده، شرکت‌های ساخت ورزشکار هسـتند کـه بـا هـم رقابـت مـی‌کننـد نـه ورزشکاران. در این صورت اخلاق، برابری و عدالت در ورزش جایگاهی نخواهد داشت.