Ученые сомневаются: надо ли "делать" суперспортсменов, даже если манипуляции с геномом станут безопасными

Фото: ria-sibir.ru


"Ген победы",
найти и включить



Олимпийские чемпионы. Это хорошая генетика или изнурительные тренировки? Насколько достоверны генетические тесты для определения предрасположенности к тому или другому виду спорта? Можно ли, модифицируя геном, создать суперспортсмена?

На эти и другие вопросы корреспонденту издания "Наука в Сибири" отвечает заведующий межинститутским сектором молекулярной эпидемиологии и эволюции человека Института цитологии и генетики СО РАН (федерального исследовательского центра), доктор медицинских наук Владимир Максимов .

- Какой вклад в спорт высоких достижений вносят гены? Удалось ли среди них установить те, которые играют решающие роли?

-
Здесь проблема примерно такая же, как в генетике мультифакториальных заболеваний (инфарктов, инсультов, артериальной гипертензии и других), в том плане, что практически все сложные признаки человека зависят от множества генов. Например, мощность - количество энергии, выдаваемой индивидом за единицу времени. Должно сработать огромное количество ферментов, чтобы пища переработалась в запасы энергии, и они были бы реализованы в виде определенных физических движений.

Сейчас изучаются в основном отдельные изменения в ДНК - то, что называется не мутациями, а полиморфизмами, то есть вариантами нормы. Таких изменений много, только в одном гене их сотни, тысячи. Какие-то из них нейтральны, другие несут положительный эффект, третьи - отрицательный. А генов у нас больше 20 тысяч. И как эта комбинация, называемая отдельным человеком, станет работать, мы не можем сказать. Одно располагает к тому, другое - к этому, а будут ли они суммироваться или друг другу мешать, неизвестно. Разумеется, роль генетики огромна. Ту же мощность с помощью тренировок можно увеличить на 30-50%. Но когда посмотрели олимпийских чемпионов, оказалось, что у них этот показатель в два-три раза выше, чем у обычных людей. Пока непонятно, из чего складываются эти "суперспособности". 

- То есть нельзя сказать, что определенная мутация того или иного гена маркирует предрасположенность или противопоказания к тому или иному виду спорта?

- Да сказать-то можно что угодно, вопрос в том, насколько это будет соответствовать действительности. Конечно, есть какие-то отдельные изменения, которые в чем-то могут быть нам полезными. По известному полиморфизму в гене АPOЕ, Аллель е4 располагает к болезни Альцгеймера. Показано, что у носителей этого аллеля восстановление нервной ткани после повреждений идет медленнее и с более плохим результатом. Им не рекомендуется заниматься боксом или другими видами спорта, где существует повышенная вероятность получать удары по голове. У носителя аллеля D по полиморфизму гена АСЕ с повышенной вероятностью может развиваться гипертрофия левого желудочка миокарда.

Если человек занимается спортом, ему важно отслеживать этот момент, чтобы не пропустить начало заболевания. Однако, когда мы говорим о полиморфизмах, нельзя утверждать, что это плохой или хороший аллель, они все хороши или плохи в зависимости от ситуации. Допустим, есть изменения в гене HFE в виде замен С282Y или H63D, приводящие к накоплению в организме железа. Их наличие может вызывать у мужчин гемохроматоз, с последующим возможным циррозом печени. Однако когда человек занимается спортом, ему высокий уровень гемоглобина выгоден, например, при беге на длинные дистанции. Если добиваться повышения уровня гемоглобина другими путями, это может быть воспринято как допинг, а тут просто индивидуальная особенность, с которой человек родился.

- А как же генетические тесты для выявления спортивных способностей?

-
Здесь просто идет зарабатывание денег. По большому счету продают то, что люди хотят купить. Не важно, что этого продукта нет. Это фантазии, которые ни на чем не основаны, поскольку нет исследований, на которые можно было бы опереться, выдавая подобные рекомендации. В  конце 2015 года  в  англоязычном  медицинском  спортивном  журнале (Webborn N, Williams A, McNamee M, Bouchard C, Pitsiladis Y, Ahmetov I, Ashley E, Byrne N, Camporesi S, Collins M, Dijkstra P, Eynon N, Fuku N, Garton FC, Hoppe N, Holm S, Kaye J, Klissouras V, Lucia A, Maase K, Moran C, North KN, Pigozzi F, Wang G. Direct-to-consumer genetic testing for predicting sports performance and talent identification: Consensus statement. Br J Sports Med. 2015 Dec;49(23):1486-91.) была опубликована большая статья, консенсусное мнение крупных специалистов, где они четко говорят: нельзя напрямую продавать результаты генетического тестирования родителям, детям, тренерам. Потому что нужно еще провести множество дополнительных исследований, которые станут основой для его интерпретации. Опять же, по отдельному полиморфизму можно что-то сказать, но что получится, когда мы имеем дело с сочетанием нескольких десятков - неизвестно. 

- То есть сейчас ученые пытаются "поймать" генетику высоких достижений, исследуя выдающихся спортсменов. По новорожденным детям понять, кто из них в будущем может стать чемпионом, невозможно?

-
Да, до этого мы пока не дошли. Сейчас у нас не хватает информации, чтобы делать такие прогнозы. Если мы изучаем болезнь, то берем группу больных и группу здоровых людей и сравниваем, чем они отличаются. Так и здесь, но гораздо сложнее. Это как исследовать редкие заболевания, когда даже пациентов найти сложно. А тут нужно набрать спортсменов экстра-класса. В каждом виде спорта свои способности, нельзя взять группу просто элитных спортсменов - бегунов, тяжелоатлетов - и изучать всех вместе. Нужна группа только из бегунов, причем отдельно на короткие и отдельно на длинные дистанции. Важно сравнивать этих олимпийских чемпионов, ну или хотя бы чемпионов страны и простых смертных, которые не добились результата. Здесь тоже есть опасность.

Человек не добился, но, может, он и не пытался? В идеале надо брать тех, кто начинал заниматься, но ничего не получилось. Сравнения должны быть массовыми, чтобы выявлялись не случайные колебания, а действительно закономерности. Такие группы набрать сложно даже технически. А их еще нужно очень хорошо обследовать, проанализировать, понять, что с чем связано. Безусловно, такие работы проводятся. Но это очень непросто. Ну и потом не нужно думать, что генетика решит все наши проблемы. У нас есть большой наработанный инструментарий, как подбирать спортсменов.

Да, можно изучать гены, которые участвуют в метаболизме и отвечают за физические данные, за выдачу энергии в единицу времени, а можно просто сделать тест и посмотреть, у кого что исходно. Обычные, банальные, давно применяющиеся методы позволят получить результат отбора быстрее и дешевле, чем если пытаться добиться того же самого через генетику.

Генетические данные сейчас могут использоваться как дополнение к наработанному инструментарию, когда его не хватает тренеру для решения каких-то вопросов. Но тренеров с таким профессиональным уровнем немного.

- Сейчас идут разговоры о том, что если мы будем знать гены, ответственные за показатели в том или ином виде спорта, то сможем их подкорректировать…

- Действительно, сегодня много разговоров о генной терапии. В начале 2000-х в этой области был подъем, предполагалось, что сейчас завершим программу "Геном человека" и всех вылечим. На то время пришлись и первые успехи в этой области. Однако произошел один смертельный случай, второй, третий, и все протоколы о таком способе лечения остались в стенах лабораторий исследовательских центров. Прошло 15 лет, начали разрабатываться новые подходы - CRISPR/Cas9, Zinc Finger. В прошлом году была опубликована статья, которая показала: да, с помощью CRISPR/Cas9 можно внести целенаправленное изменение, допустим, в клетки крови. Но когда это сделали на мышах, а затем снова отсеквенировали их геном, то увидели: помимо целенаправленного изменения там возникло еще полторы тысячи случайных. К чему они приведут? К раку? К каким-то аутоиммунным заболеваниям? Неизвестно.

Другая технология - "цинковый палец" - вроде бы более целенаправленная, но нельзя говорить, что она уже завтра получит широкое применение. Одно дело, когда этими небезопасными методами пытаются помочь больному, которому все другие способы уже не помогают, и совсем другое - из здорового человека пытаться делать суперспортсмена, рискуя его здоровьем и жизнью. Возможно даже, что когда такие манипуляции с геномом будут доступными и безопасными, встанет вопрос: а надо ли это делать? Ради чего? Насколько это оправданно и этично?

- Почти каждый год спортсмены ставят рекорды из разряда быстрее - выше - сильнее. Значит ли это, что наши возможности в развитии своих физических способностей безграничны?

-
Такая динамка прослеживается не везде. Скажем, когда посмотрели виды спорта, основанные на реакции, например, игры с мячом - выяснилось, что никаких больших сдвигов нет. Скорость реакции (время от предъявления раздражителя до отклика на него) генетически детерминирована, то есть тренировке не поддается. Всё зависит от того, как работают наши ферменты. По сути, мы можем тренировать только способ реагирования, а время уменьшить не получается. Соответственно, что здесь можно делать? Только отобрать людей, у которых это время изначально минимальное. 

- А есть ли в спортивных предрасположенностях какие-то этнические различия? Например, все эти истории, когда на соревнования по бегу приходил босой африканец и побеждал именитых спортсменов…

-
Какие-то этнические различия безусловно существуют. Так, приведенные вами примеры демонстрируют генетические особенности, которые способствовали выживанию отдельных народностей Африки в тяжелых условиях. Но надо сказать, что геномы народов Земли уже довольно сильно перемешаны, поэтому выделить какие-то ярко выраженные этнические спортивные способности или ограничения сложно. Сейчас такие особенности можно найти только в популяциях, живущих наиболее изолированно, мало общающихся с внешним миром.

- Получается, на сегодняшний день достижения генетики в спорте использовать проблематично?

-
Исследования, безусловно, идут, они проводятся и у нас, и за рубежом, пытаются формировать программы тренировок с учетом этих показателей, программы питания. Носители определенных генотипов лучше или хуже усваивают определенные питательные вещества или сбрасывают вес при нагрузках. Но пока изучаются отдельные полиморфизмы, а у человека их масса. Как это работает в комплексе, как будет проявляться у конкретного человека, сказать сложно.

Например, длинные аллели гена дофаминового рецептора D4 ассоциированы с гиперактивностью и дефицитом внимания. Их носителям нужны более высокие концентрации дофамина - более сильные эмоции, ощущения, впечатления. Такие люди имеют проблемы с обучением, нередко становятся алкоголиками, наркоманами, игроманами. Но когда начали изучать спортсменов, оказалось, что у них тоже больше длинных аллелей этого гена. То есть генетика - только база, а как она будет реализована, начнет человек злоупотреблять алкоголем или будет получать удовольствие от спортивных достижений, зависит уже от воспитания, социального окружения.

Один ген ничего не решает. Однако если вспомнить, какой путь прошла генетика за последние 20 лет, то можно надеяться, что и дальше она будет развиваться столь же динамично, в том числе и в спорте.

 

Беседовала Диана Хомякова .



 
По теме
Новосибирская область продолжит активно создавать новые места в школах и детских садах - Сибирский репортер На еженедельном оперативном совещании под руководством Губернатора Андрея Травникова с докладом о мерах по созданию в регионе новых мест в организациях общего и дошкольного образования выступил министр образования Новоси
10.12.2018
Сегодня на 77-м году жизни скончался заслуженный деятель искусств РФ, музыковед, доктор искусствоведения, член-корреспондент Сибирской академии наук высшей школы Борис Александрович Шиндин.
10.12.2018
 
Открыть оригинальное изображение - Департамент физкультуры и спорта Огонь XXIX Всемирной зимней Универсиады прибыл 10 декабря в наш регион. Торжественная встреча символа студенческих игр, которые в марте будет принимать Красноярск, прошла в Новосибирском государственном техническом университете.
10.12.2018
 
Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет - НГАСУ Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет  7 декабря 2018 в лабораторном корпусе НГАСУ (Сибстрин) прошло праздничное мероприятие,
10.12.2018
 
В НГУ впервые прошли соревнования QCTF Starter - НГУ В этом году соревнования по компьютерной безопасности QCTF Starter-2018.2 поставили рекорд по количеству участников: со всей России и ближнего зарубежья зарегистрировались больше 2000 человек — 547 команд.
10.12.2018
Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет - НГАСУ Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет  7 декабря 2018 в лабораторном корпусе НГАСУ (Сибстрин) прошло праздничное мероприятие,
10.12.2018 НГАСУ
Открыть оригинальное изображение - Министерство образования 6 декабря 2018 года в ГБПОУ НСО «Новосибирский профессионально-педагогический колледж» открыл свои двери для 39 учащихся из двенадцати общеобразовательных,
10.12.2018 Министерство образования
На еженедельном оперативном совещании под руководством Губернатора Андрея Травникова с докладом о мерах по созданию в регионе новых мест в организациях общего и дошкольного образования выступил министр образования Новоси
10.12.2018 Сибирский репортер
В школах сотрудниками следственного управления проведены Уроки мужества в память Ивана Крапивина - Следственный комитет Сегодня представители следственного управления СК России по Новосибирской области в школах города Новосибирска и Новосибирской области провели Уроки мужества среди учащихся.
10.12.2018 Следственный комитет
Питерских учителей обвиняют в производстве амфетамина. Двум бывшим учителям химии и физики из Санкт-Петербурга предъявили обвинения в производстве и последующем сбыте амфетамина в крупном размере.
10.12.2018 Газета Эпиграф
Танцуя о важном - НГПУ 7 декабря в актовом зале НГПУ состоялся показ социального медиа-спектакля «Люди, которых нет», посвященного проблемам ВИЧ и толерантности.
10.12.2018 НГПУ
Светлана ФРОЛОВА Фото с сайта nso.ru В Новосибирской области станет больше зрителей и слушателей В правительстве региона на отраслевой совет при губернаторе представители театров,
07.12.2018 Советская Сибирь
«Сибирь» одержала сухую победу над соперниками из Магнитогорска - НГС.Новости «Сибирь» одержала сухую победу над соперниками из Магнитогорска Континентальная хоккейная лига составила список лучших событий прошедшей недели — в топ вошёл «сухарь» вратаря новосибирского ХК «Сибирь» Алексея Красико
11.12.2018 НГС.Новости
Открыть оригинальное изображение - Департамент физкультуры и спорта I зимние Международные спортивные игры «Дети Азии» пройдут в Южно-Сахалинске с 8 по 17 февраля 2019 года.
10.12.2018 Департамент физкультуры и спорта
Лучшие юные спортсмены Новосибирской области — 37 человек — войдут в сборную Сибирского федерального округа и будут представлять наш регион и Сибирь на I зимних международных спортивных играх «Дети Азии».
10.12.2018 Сибирский репортер
Открыть оригинальное изображение - Департамент физкультуры и спорта I зимние Международные спортивные игры «Дети Азии» пройдут в Южно-Сахалинске с 8 по 17 февраля 2019 года.
10.12.2018 Департамент физкультуры и спорта
Приближающийся новый год – не только время подводить итоги, но и думать о будущем.
10.12.2018 49 канал Новосибирск
Сразу несколько наездов на пешеходов произошло в Новосибирской области. Все случаи объединяет то, что водители - виновники ДТП, с места происшествия скрылись.
10.12.2018 49 канал Новосибирск
Автор:  Редактор, фото Галины Жильцовой Спецоперация направлена на снижение дорожных происшествий За 11 месяцев 2018 года на территории Новосибирской области зарегистрировано 2251 дорожно-транспортное происшествие,
10.12.2018 Бердск-Онлайн.Ru