本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點。
夏季奧運會終於開始了!現在是時候慶祝來自世界各地不同國家的運動員(從冰島到智利)的非凡才華、堅韌和優雅了。現在也是時候想知道有多少競爭者正在攝入興奮劑。
當我開始在 20 世紀 80 年代初撰寫科學文章時,我們擔心運動員是否服用了安非他命或類固醇。小兒科。現在,奧運會官員擔心,一些參賽者可能正在透過擺弄他們生物存在的核心——基因組來提高他們的力量、速度和耐力。
自 20 世紀 90 年代末以來,研究人員表明,透過將基因插入小鼠和其他動物體內,他們可以增加動物的肌肉質量,幫助細胞更快地自我修復,並提高攜帶氧氣的紅細胞的產量。基因可以直接注射到目標動物的肌肉中,或者透過病毒滑入動物自身的 DNA 中。
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這項研究的先驅之一是賓夕法尼亞大學遺傳學家 H. Lee Sweeney,他在 2004 年的《大眾科學》 中描述了他的工作。在 20 世紀 90 年代末,他將所謂的 IGF-1(胰島素樣生長因子)插入小鼠體內,將其力量提高了 27%。Sweeney 和其他研究人員希望,這些基因療法可以使老年人、患有肌肉萎縮症的患者,甚至是在零重力環境中失去肌肉質量的宇航員受益。
自然而然地,運動員們在閱讀了關於“施瓦辛格老鼠”的媒體報道後,也對基因療法產生了興趣。自從他的工作首次公開以來,運動員們一直懇求 Sweeney 在他們身上測試基因療法。他總是拒絕他們,但他預測,運動員最終可能會找到願意對他們進行基因療法的人,就像他們已經找到了類固醇和其他非法興奮劑的供應商一樣。原則上,基因療法可以針對特定目標,例如快肌或慢肌細胞,從而使特定的運動員受益,例如,鉛球運動員、舉重運動員、短跑運動員或跳高運動員。
世界反興奮劑機構,該機構為奧運會提供關於作弊的建議,擔心基因療法將極難透過傳統的血液測試檢測出來,因為無論是新基因、其病毒載體還是基因產生的蛋白質都不會在血液或尿液測試中顯示出來。檢測基因興奮劑的唯一方法是進行肌肉活檢,不用說,許多運動員會抵制這一步驟,因為它需要切除一小塊肌肉。
那麼,我們應該對今年夏季奧運會的獎牌獲得者可能是基因作弊者感到多麼擔憂呢?不必太擔心,因為人類基因療法總是遠未達到其宣傳的效果。就在二十年前,支持者還預測基因療法將很快消除許多疾病,從囊性纖維化到早發性乳腺癌,這些疾病都可以追溯到缺陷基因。一些狂熱者甚至預見到基因工程“定製嬰兒”的出現,他們長大後會比諾貝爾獎獲得者更聰明,比奧運選手更健壯。
不用說,這些情景從未完全實現。是的,中國在 2004 年批准了一種癌症基因療法,歐洲可能很快就會允許一種使患者無法代謝脂肪的疾病的療法商業化,根據《自然》雜誌最近的一篇報道。但在美國,研究人員進行了 1000 多項基因療法臨床試驗,但沒有一項獲得批准銷售。事實上,在美國,研究人員不得不縮小他們的雄心,此前在試驗中登記的患者發生了幾起廣為人知的死亡事件,尤其是 1999 年的 Jesse Gelsinger。
基因療法可能會引起身體免疫系統的危險反應,而用於將基因引入體內的病毒可能會導致癌症。出於這些原因,美國國立衛生研究院警告說,“該技術仍然存在風險,並且仍在研究中,以確保其安全有效。”
可能有一些想成為奧運選手的人透過嘗試未經證實的基因興奮劑來冒著他們的職業生涯、健康和生命的風險。但我懷疑基因工程會在短期內對奧運會產生重大影響。當它確實產生影響時,那也許應該值得慶祝,因為那將意味著基因療法終於開始發揮其巨大的潛力。
圖片來自 http://joepapp.blogspot.com。
附言:這篇文章改編自最初發表在BBC Knowledge上的專欄文章。