Il doping genetico è un metodo proibito in e fuori competizione. Esso viene definito dall'Agenzia Mondiale Antidoping (WADA) come
l'«uso non terapeutico di cellule, geni ed elementi genetici o della modulazione dell'espressione genetica, con capacità di aumentare le prestazioni atletiche».
La terapia genica, introdotta con l'ingegneria genetica, ha la funzione di correggere le anomalie genetiche, mediante l'introduzione di "geni funzionanti", all'interno delle cellule, o anche attraverso la manipolazione di "geni esistenti", al fine di raggiungere un vantaggio terapeutico, in particolar modo nelle patologie neoplastiche.
Il doping genetico è, invece, l'uso non terapeutico di interventi di ingegneria genetica con lo scopo di mutare la struttura cellulare di molti tessuti, come ad esempio il tessuto muscolare, per una maggiore efficienza nello sforzo fisico. Il doping genetico consiste in una vera e propria tecnica di riorganizzazione strutturale dei tessuti interessati, in modo tale che questi possano reagire al meglio di fronte ad un lavoro massimale. Il materiale genetico può essere trasmesso agli esseri viventi, mediante l'uso di determinati vettori. I più comuni sono i virus che introducono il loro genoma (patrimonio genetico) nelle cellule per completare il loro ciclo vitale e generare altri virus. I virus utilizzati per la terapia genica vengono modificati in modo tale da non moltiplicarsi all’interno della cellula ospite, trasferendo il gene particolare insieme agli altri elementi di regolazione, per controllarne il funzionamento.
In sintesi, non è del tutto remota l'idea di trovarsi di fronte ad un "super-atleta", essendo ormai note circa 200 mutazioni genetiche in grado di influire sulle prestazioni sportive, secondo quanto affermano sulla rivista Nature, i genetisti Juan Enriquez-Steve Gullans, volti storici di Harvard e dirigenti della Excel Venture Management, una società che si occupa della realizzazione di progetti relativi alle biotecnologie.
In una intervista a Repubblica.it, Mauro Giacca, direttore dell'International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology di Trieste, afferma: «Ci occupiamo di trasferimento di geni per infarto del miocardio e scompenso cardiaco, le due principali cause di morte al mondo e per le quali non ci sono nuovi farmaci da almeno vent'anni. Una delle nuove grandi strategie per queste malattie è quella di trasferire nel cuore dei geni che possano sostenere la funzione cardiaca. Utilizziamo piccoli virus modificati (chiamati vettori AAV - Virus adeno-associato) che sono molto efficaci per veicolare questi geni. Il punto - aggiunge Giacca - è che questi vettori AAV non funzionano benissimo solo nel cuore, ma anche nei muscoli scheletrici. Tra questi, in particolare, c'è il fattore di crescita IGF-1 che, se messo nel muscolo, ne causa un'enorme ipertrofia. Se prendiamo un animale e gli iniettiamo uno dei nostri fattori nel muscolo, questo diventa un super nuotatore, un super corridore e così via. Posso solo dire che l'aumento delle prestazioni è stupefacente: limitatamente al nuoto, i topi geneticamente dopati resistono almeno tre volte più degli altri».
Nel doping genetico l'incremento fraudolento della resitenza avviene mediante l'introduzione dei seguenti geni:
ACE. E' una glicoproteina, localizzata nel polmone, fegato, rene, vasi sanguigni, ileo, diaframma, ipofisi e testicoli. E' chiamata ACE-011 ed è prodotta attraverso le ricerche biotecnologiche, condotte da un'azienda americana del New Yersey. L'ACE è un convertitore dell'angiotensina. Quest'ultima, oltre ad essere un potente vasocostrittore (angiotensina II) ed un vasodilatatore (angiotensina 1-7), ha il compito di regolare la pressione arteriosa. L'ingegneria genetica ha condotto numerosi studi sull'ACE per la lotta contro l'osteoporosi, i tumori delle ossa, alcune forme gravi di anemia (talassemia), per le quali attualmente si ricorre al trapianto di midollo osseo. E' un farmaco salvavita all'avanguardia per la cura di queste malattie, testato anche in seguito all'effettuazione di molteplici studi clinici, soprattutto sulla popolazione femminile soggetta all'osteoporosi. Questa proteina favorisce, inoltre, la produzione dei globuli rossi, il cui processo è molto più efficiente rispetto all'epo. Nelle attività sportive l'ACE è utilizzata fraudolentemente per aumentare la resistenza degli atleti.
EPO. Stimola l'eritropoiesi, cioè la produzione dei globuli rossi. (VEDI)
PPAR-delta. Il Peroxisome Proliferator-Activated Receptor delta (PPAR-delta) è il fattore che interviene in alcune modificazioni del metabolismo energetico. Esso è collegato alla produzione delle fibre muscolari rosse di tipo I, ovvero le fibre lente, deputate alla resistenza. Può, inoltre, convertire le fibre bianche di tipo II, cioè le fibre veloci, in fibre di tipo I. L’introduzione di questo gene migliora sia la resistenza, sia il metabolismo, anche nelle persone sedentarie, ostacolando l'insorgenza dell'obesità. Il gene PPAR-delta consente al tessuto muscolare di ossidare gli acidi grassi, in seguito alla richiesta energetica dell’organismo.
HIF. Hypoxia Inducible Factor (Fattori Indotti dall'Ipossia). «In presenza di ipossia l'organismo sospende la de-attivazione di un fattore di trascrizione (Hypoxia-Inducible Factor = HIF) cioè di una proteina che lega il DNA e trasmette l'informazione genetica all'RNA messaggero. L'HIF risponde alla riduzione dell'ossigeno disponibile attivando la secrezione di eritropoietina a livello del rene e stimolando la formazione di nuovi capillari nei muscoli e nei tessuti periferici attraverso un fattore di crescita (Vascular Endothelial Growth Factor = VEGF). L'ampliamento della rete capillare ha lo scopo di aumentare la possibilità di trasporto dell'ossigeno in periferia. Oltre a regolare la secrezione di EPO e di VEGF, l'HIF modula altre risposte fisiologiche, in particolare il trasporto del glucosio e l'attività degli enzimi glicolitici cioè gli enzimi che regolano la combustione cellulare del glucosio» (cit. da: Annalisa COGO, Medicina e salute in montagna: Prevenzione, cura e alimentazione per chi pratica gli sport alpini, Milano, Ulrico Hoepli Editore, 2009, pagg. 27-28). E' evidente che il nostro organismo, di fronte a determinate difficoltà, come ad esempio quelle ambientali (alta montagna, ipossia), sportive (attività di resistenza, debito di ossigeno), ecc. innesca autonomamente dei meccanismi di difesa, che consentono alla macchina umana di reagire adeguatamente a determinati segnali di allarme. Purtroppo il doping genetico con l'introduzione dell'HIF, utilizzato soprattutto nelle gare di resistenza (fondo, maratona, marcia, ciclismo, sci di fondo, alpinismo, ecc.), stravolge ancora una volta tutti gli aspetti valoriali dello sport, dell'etica e della salute, che la WADA (World Antidoping Agency), preposta "ufficialmente" alla lotta al doping dovrà, difendere energicamente, arginando queste pratiche nocive, con non poche difficoltà.
Per quanto riguarda l'aumento della massa muscolare, il doping genetico si "serve" del seguente materiale genetico:
IGF-1. L'IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1 - Fattore di Crescita insulino-simile) è un peptide sintetizzato nel fegato dall’ormone della crescita (GH). Esso contribuisce alla crescita ed alla riparazione dei tessuti muscolari danneggiati. Alcuni studi hanno dimostrato che l’IGF-1, introdotto negli animali da laboratorio, attraverso un vettore virale, favorisce sia l'ipertrofia muscolare, sia l'aumento della forza. Questo studio di ingegneria transgenica potrebbe rivelarsi utile per i malati di SLA (Sindrome Amiotrofica Laterale), ma gli studi clinici hanno bisogno di tempo per mettere a punto una simile e delicata terapia genica (cfr.: William S. KLUG, M. R. CUMMINGS, Charlotte A. SPENCER, Concetti di Genetica, Paravia Bruno Mondadori Editori, 2007, ottava edizione).
GH. Il Growth hormone (GH) è l'ormone della crescita, conosciuto anche come somatotropina, è dotato di una notevole attività anabolica. Viene usato slealmente dagli atleti che praticano un'attività sportiva, in cui necessita l'aumento della massa muscolare. (VEDI)
Miostatina. La miostatina, è una proteina enzimatica che frena la crescita del tessuto muscolare negli individui inibendone lo sviluppo. L'azione del doping genetico sta nell'individuazione sia di sostanze che ostacolano l'attività della miostatina, sia di geni che generano una miostatina "difettosa", favorendo lo sviluppo di una muscolatura ipertrofica. Di conseguenza si assiste ad una crescita quantitativa delle fibre muscolari, nonché ad un aumento delle loro dimensioni. La manipolazione genetica della miostatina potrebbe portare determinati vantaggi a quegli atleti che si cimentano nelle specialità in cui si richiede una notevole potenza muscolare. Nella terapia genica l'inibizione di questa proteina si può rivelare efficace nella cura per la distrofia muscolare.
Effetti indesiderati
I rischi che comporta il doping genetico sono molti e devono essere considerati molto seriamente. Generalmente, il ricorso alla terapia genica potrebbe dar luogo ai seguenti fattori di rischio: 1) drastica risposta immunitaria ai vettori virali; 2) patologie derivanti da mutazioni, che possono verificarsi in seguito all’inserimento del gene; 3) riposte autoimmuni verso le proteine codificate dal gene introdotto.
Per quanto riguarda i rischi specifici, dovuti al tipo di gene introdotto, gravi risposte immunitarie si sono verificate nei confronti dell’Epo endogena e dell’Epo ricombinante, in seguito alla veicolazione del gene dell’Epo, oltre ad una esagerata viscosità del sangue, con la comparsa di eventi trombo-embolici (infarti e ictus), con il conseguente danneggiamento della funzione cardiaca.
Nel caso dell'IGF-1 si deve considerare che questo stimola la diffusione cellulare, con il pericolo di un'eventuale proliferazione di cellule cancerogene, con episodi di leucemia ed immunodeficienza. Inoltre, l'aumento della massa muscolare, dovuto sempre all'azione dell’IGF-1, o dall'inibizione della miostatina, può causare lesioni muscolari e tendinee da sovraccarico.
