유전자 도핑

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유전자 도핑은 운동선수들이 유전자 변형 기술의 적용을 금지하는 스포츠 경기에서의 성과를 개선하기 위해 그리고 [1][2]질병 치료 이외의 이유로 유전자 치료를 가상적으로 사용하지 않는 것이다. 2015년 4월 현재, 유전자 도핑이 어떤 스포츠 경기에서의 경기력 향상에 사용되었다는 증거는 없다.[1] 유전자 도핑은 특정한 인간 단백질의 유전자 발현과 단백질 생합성을 증가시키거나 감소시키기 위해 유전자 전달의 사용을 포함할 것이다; 이것은 유전자 전달체를 사람에게 직접 주입하거나, 사람으로부터 세포를 채취하여 세포를 전염시키고, 세포를 사람에게 다시 투여함으로써 이루어질 수 있다.[1]

운동선수들에 의한 유전자 도핑에 대한 관심의 역사적 전개와 유전자 도핑의 위험성에 대한 우려, 그리고 그것을 어떻게 검출할 것인가에 대한 우려는 특히 인슐린 같은 성장인자 1을 일반 미보다 훨씬 강한 유전자 변형 생쥐에 대한 연구를 1998년에 발표한 것과 병행하여 움직였다.ce는 노년기에도 유전자 치료를 통해 에리트로포이에틴(EPO)을 전달하는 방법에 대한 2002년 발표된 임상 전 연구와 PPAR 감마선을 발현한 유전자를 생쥐에게 전달해 만든 일반 생쥐보다 훨씬 뛰어난 지구력을 가진 '마라톤 생쥐'를 2004년 발표한 바 있다. 이 출판물을 만든 과학자들은 모두 이 기술에 접근하려는 운동선수들과 코치들에 의해 직접 연락을 받았다. 2006년 독일 코치의 재판에서 이런 노력이 증거의 일부분이었을 때 대중들은 그 활동을 알게 되었다.

세계반도핑기구(WADA), 국제올림픽위원회(IOC), 미국과학진흥협회(AA) 등 과학자들은 물론 2001년부터 유전자 도핑의 위험성에 대해 논의하기 시작했고, 2003년까지 WADA는 금지된 도핑 관행에 유전자 도핑을 추가했고, 그 직후부터 자금을 마련하기 시작했다.유전자 도핑을 검출하는 방법에 대한 연구.

유전적 강화는 신체적으로 경기력을 향상시키기 위한 목적으로 건강한 운동선수들의 유전자 조작이나 유전자 전이가 포함된다. 유전자 증가는 유전자 도핑을 포함하며 운동선수들 사이에 학대의 가능성이 있으며, 이 모든 것이 정치적, 윤리적 논쟁의 물꼬를 트고 있다.[3]

유전자 도핑의 역사

유전자 도핑의 가능성에 대한 우려의 역사는 1990년대에 임상적으로 처음 실험된 유전자의 질병 치료에 유전자를 의학적 이용인 유전자 치료의 역사를 따른다.[4] 운동계의 관심은 특히 인슐린 같은 성장인자 1을 나타내는 유전자를 가진 바이러스를 쥐에게 투여하여 만든 "유능한 쥐"의 대학 실험실에서 창조된 것에 의해 자극되었다; 쥐는 더 강했고 운동하지 않고 나이가 들어도 여전히 강했다.[4] 연구소는 근육낭비 질환에 대한 치료법을 모색해 왔으나, 그들의 연구가 공개되자, 한 코치가 그의 팀 전체를 제안하는 등 치료를 받으려는 선수들의 전화가 쇄도했다.[5] 이 과학자는 2007년 뉴욕타임스에 "나는 매우 놀랐다"고 말했다. 사람들은 '그것이 당신의 연구를 진전시키는데 도움이 될 것이다'와 같은 말을 하면서 나를 유혹하려고 할 것이다. 어떤 사람은 내게 돈을 주겠다고 했어." 그는 또한 타임즈와의 인터뷰에서 유사한 연구가 발표될 때마다 전화를 받게 되며, 만약 치료제가 사람들에게 사용될 준비가 되었다면 죽음을 포함한 심각한 위험이 있을 것이라고 설명했다. 그는 또한 그가 이것을 설명한 후에도 운동선수들은 여전히 그것을 원한다고 말했다.[5]

1999년 제시 겔신저가 유전자 치료 임상시험에서 사망하면서 이 약물에 대한 대규모 염증 반응을 겪으면서 유전자 치료 분야가 다시 설정됐다.[4][6] 이로 인해 미국과 유럽의 규제 당국은 재조합 DNA의 위험을 다루기 위해 생명공학 시대 초기에 시행되었던 초기 제한을 넘어서도 임상시험의 안전요건을 증가시켰다.[7]

2001년 6월, 유전자 치료의 선구자 중 한 명인 테오도르 프리드만과 스피드 스케이팅의 올림픽 금메달리스트 요한 올라프 코스는 유전자 도핑에 대한 최초의 대중적 경고인 논문을 발표했다.[7][8] 2001년 6월 국제올림픽위원회(IOC)가 소집한 유전자 치료 워킹그룹(Gene Therapy Working Group)은 "유전자 치료제의 남용 가능성이 있다는 것을 알고 있으며, 그러한 기술을 오용할 수 있는 선수를 식별하기 위한 절차와 최신 테스트 방법을 확립하기 시작할 것"이라고 언급했다.".[7]

빈혈에 대한 잠재적 치료법으로 유전자 부호화 에리트로포이에틴(EPO)을 전달하는 레포시겐(Repoxygen)이라는 임상 전 유전자 치료법에 대한 연구가 2002년에 발표되었다.[4] 그 회사의 과학자들은 운동선수들과 코치들로부터도 전화를 받았다.[4] 같은 해 세계반도핑기구(WHO)가 첫 회의를 열어 유전자 도핑의 위험성에 대해 논의했고,[7][9] 미국 대통령 생명윤리위원회(Council on Biothics)는 여러 세션에서 인간 증진의 맥락에서 유전자 도핑을 논의했다.[10][11][12]

2003년 유전자 치료 분야 제1유전자 치료 약물 승인되었고, Gendicine, 중국에서 특정 cancers,[13]의 치료를 위해지만 프랑스의 겉보기에 효과적 자녀가 있었지만 유전자 치료를 심각한 합병 면역 결핍증(비인간)으로 치료를 받은 승인되었다 백혈병을 개발하기 시작했다 한 걸음 앞으로 나아가고 뒤로 한 걸음 물러났다.[6] 2003년에 BALCO 스캔들은 대중화되었는데, 화학자, 트레이너, 운동선수들이 새롭고 감지할 수 없는 도핑 물질로 도핑 규제를 회피하기 위해 공모했다.[7] 2003년 세계도핑기구는 유전자 도핑을 금지된 도핑 관행에 적극적으로 추가했다.[4] 또한 2003년에는 미국과학진흥협회(American Association for Science Advancement of Science)가 소집한 심포지엄에서도 이 문제에 초점을 맞췄다.[14]

2004년에 발표된 연구는 PPAR 감마선이라고 불리는 단백질의 유전자 치료 코딩을 한 생쥐가 치료되지 않은 생쥐의 지구력이 약 두 배라는 것을 보여주었고 "마라톤 생쥐"로 불렸으며, 이 과학자들은 운동선수들과 코치들로부터 전화를 받았다.[4] 또한 2004년에 세계반도핑기구는 유전자 도핑을 검출하기 위한 연구에 자금을 대기 시작했고, 이를 위해 상설 전문가 위원회를 구성하여 위험에 대해 조언하고 자금 지원을 지도했다.[4][9]

2006년, 유전자 도핑에 대한 선수들의 관심이 널리 보도되었는데, 그는 자신의 선수들에게 자신도 모르는 사이에 경기력 향상 약물을 제공한 혐의로 기소되어 유죄 판결을 받은 독일 코치의 재판 중에 언급되었다.; 코치가 레포시겐을 얻으려고 시도한 이메일이 검찰에 의해 공개 법정에서 낭독되었다.[4][5] 선수들이 유전자 도핑에 관심을 보인 것은 이번이 처음이다.[4]

2011년에 두 번째 유전자 치료제가 승인되었다; VEGF 유전자 부호화를 전달하는 네오바스쿨겐은 말초동맥 질환 치료를 위해 러시아에서 승인되었다.[15][16]

2012년 희귀 유전성 질환 치료제인 글리베라는 유럽이나 미국에서 임상 사용 허가를 받은 첫 번째 치료제가 되었다.[17][18]

유전자 치료 분야가 발전하면서 유전자 도핑이 현실화될 위험도 커졌다.[6]

유전자 도핑에 사용되는 에이전트

유전자 도핑의 작용제로서 관심 있는 유전자는 수없이 많다.[1][19][7] 에리트로포이에틴, 인슐린 유사성장인자1, 인간성장호르몬, 근스타틴, 혈관내피성장인자, 섬유모세포성장인자, 엔도르핀, 엔케팔린, 알파액틴-3 등이 그것이다.[1][19]

유전자 도핑의 위험은 유전자 요법과 비슷할 것이다: 유전병, 대규모 염증 반응, 암, 사망에 이르는 토착 단백질에 대한 면역 반응이며, 모든 경우에 이러한 위험은 심각한 질병을 치료하는 것과 반대로 단기적인 이득을 위해 수행될 것이다.[6][7]

알파-액틴-3

알파-액티닌-3는 인간의 골격근에서만 발견되며, 여러 유전자 연구에서 정상인과 비교했을 때 세계 정상급 선수에서 다형성이 다른 것으로 확인됐다. 유전자가 더 많은 단백질을 만들도록 하는 한 가지 형태는 단거리 선수에서 발견되고, 증가된 힘과 관련이 있다; 유전자가 더 적은 단백질을 만들도록 하는 또 다른 형태는 지구력 운동선수에서 발견된다.[19][20] 유전자 도핑제는 다형성 또는 지구력 운동선수들을 위해 작은 간섭 RNA처럼 표현을 방해하는 DNA 구조로 설계될 수 있다.[19]

미오스타틴

참고 항목: 미오스타틴 관련 근육 비대증

근스타틴은 근육의 분화와 성장을 억제하는 역할을 하는 단백질이다. 근스타틴 유전자를 제거하거나 다른 방법으로 그 표현을 제한하면 근육의 크기와 힘의 증가로 이어진다.[6] 이것은 "슈워제네거 마우스"[21]라고 불렸던 유전자가 결핍된 녹아웃 생쥐에서 증명되었다. 결함이 있는 유전자를 가지고 태어난 인간도 "노크아웃 모델"의 역할을 할 수 있다; 근스타틴 유전자의 양쪽 사본에 돌연변이를 가진 독일 소년이 근육이 잘 발달된 채로 태어났다.[22] 발달된 근육 성장은 출생 후에도 계속되었고, 소년은 4살에 3kg의 체중을 들어올릴 수 있었다.[6] 2009년 발표된 연구에서는 과학자들이 유전자 요법을 통해 인간 이외의 영장류의 사두근에 엽리스타틴을 투여하여 쥐와 유사한 국소 근육 성장을 이루었다.[6]

에리스트로포이에틴(EPO)

에리트로포이에틴은 당단백질로서 호르몬 역할을 하며 적혈구 생성을 조절한다. 운동선수들은 수년간 경기력 향상 물질로 EPO 단백질을 주입해 왔다(혈액 도핑). 추가적인 EPO가 순환하는 적혈구의 생산을 증가시키면, 이것은 근육에 사용할 수 있는 산소의 양을 증가시켜 운동선수의 지구력을 향상시킨다.[6][23] 최근의 연구는 EPO 생산을 내생적으로 증가시키기 위해 동물에게 또 다른 EPO 유전자를 도입하는 것이 가능할 수도 있다고 시사한다.[22] EPO 유전자는 쥐와 원숭이에 성공적으로 삽입되었고, 그 동물에서 혈당량을 80%까지 증가시키는 것으로 밝혀졌다.[22] 그러나, 내생성과 트랜스젠은 심각한 빈혈의 형태로 일부 동물에서 자가면역 반응을 이끌어냈다.[22]

인슐린 유사 성장 인자 1

인슐린과 같은 성장 인자 1은 성장 호르몬의 조정에 관여하는 단백질이다. 쥐에게 IGF-1을 투여한 결과 근육의 성장 속도가 더 빨라지고 근육과 신경의 재생 속도가 빨라졌다.[19][6] 만약 운동선수들이 이것을 사용한다면, 인터넷 거버넌스 포럼-1의 지속적인 생산은 심장병과 암을 유발할 수 있다.[19]

다른이들

심리학에 영향을 미치는 단백질의 수준을 조절하는 것도 유전자 도핑의 잠재적 목표다. 예를 들어 통증 인식은 엔도르핀과 엔케팔린에 의존하고 스트레스에 대한 반응은 BDNF에 의존하며 모나민의 합성이 증가하면 운동선수들의 기분을 향상시킬 수 있다.[19] 프레프로엥케팔린은 신경을 대상으로 하는 복제성 헤르페스 심플렉스 바이러스를 이용한 유전자 치료를 통해 조절되지 않는 통증이 있는 말기 암 환자들에게 임상 1상을 정당화할 수 있을 정도로 좋은 결과를 얻은 쥐에게 투여됐다.[6] 운동선수들에게 그러한 접근법을 채택하는 것은 고통의 소멸이 영구적일 가능성이 높기 때문에 문제가 될 것이다.[6]

VEGF는 혈액 흐름을 증가시키기 위해 임상 실험에서 테스트되었고 잠재적인 유전자 도핑제로 여겨져 왔지만, 임상 실험 대상자들의 장기 추적 결과 좋지 않은 결과가 나타났다.[6] 섬유질 성장인자도 마찬가지다.[6] 글루카곤 유사 펩타이드-1은 간 내 포도당의 양을 증가시키고 유전자 치료를 통해 당뇨의 마우스 모델의 간으로 투여되었으며 운동선수들에게 글루코네제네시스를 증가시켜 에너지를 더 많이 사용할 수 있게 하고 젖산의 축적을 감소시키는 것으로 나타났다.[6]

탐지

세계반도핑기구(WADA)는 유전자 도핑 검출 문제를 들여다보는 주요 규제 기구다.[9] 직간접적인 시험방법은 모두 조직이 연구하고 있다. 유전자 치료의 사용을 직접 감지하려면 대개 재조합 단백질이나 유전자 삽입 벡터의 발견이 필요한 반면, 대부분의 간접적인 방법은 내생 단백질과 재조합 단백질 사이의 신체 변화나 구조적 차이를 감지하기 위한 시도로 운동선수를 검사하는 것을 포함한다.[6][24][25]

간접적인 방법은 어떤 이상이 유전자 도핑의 증거인지 판단하기가 매우 어려워지고, 어떤 것이 특이하지만 단순히 자연적인 생물학적 특성인지 판단하기 어렵기 때문에 본질적으로 더 주관적이다.[6] 예를 들어, 올림픽 크로스컨트리 스키 선수인 Eero Méntyranta는 그의 몸이 비정상적으로 많은 양의 적혈구를 생산하도록 만드는 돌연변이를 가지고 있었다. 멘티란타의 적혈구 수치가 선천적인 유전적 이점 때문인지, 아니면 인공적인 장점 때문인지 판단하기는 매우 어려울 것이다.[26]

리서치

A2016년 리뷰는 약 120DNApolymorphisms 문학 운동 능력의 몇가지 측면을 77세의 지구력과 43발전에 관한 연관이 있기. 113개 이상 공부와 6를 통해 접해 연구에서 확인되고 있지만 29일 적어도 하나의 연구에서 반복 실행 되지 못 했던 재현되어 왔다 확인했다를 발견했다.[20]

11개의 복제된 마커는 다음과 같다.[20]

지구력
파워/강력 표시기

6개의 GWAS 마커는 다음과 같았다.[20]

유전자 도핑 윤리학

세계반도핑기구(WADA)는 경기력 향상을 위한 비치료적 유전자 조작은 코드에 따라 금지된다고 판단했다. 스포츠에서 기술이 금지되어야 하는지를 결정하기 위한 지침이 있다: 세 가지 조건 중 두 가지를 충족한다면, 스포츠에서는 기술이 금지된다(자신의 건강, 경기력 향상 및/또는 "스포츠 정신"에 반한다).[27]

케이서 외 연구진은 모든 운동선수들이 동등한 접근 권한을 받는다면 유전자 도핑이 경기장을 평준화할 수 있다고 주장한다. 비평가들은 비치료적/향상적 목적을 위한 치료적 개입은 의학과 스포츠의 윤리적 토대를 손상시킨다고 주장한다.[28]

유전자 치료와 관련된 높은 위험은 질병에 걸린 사람들의 생명을 구할 수 있는 가능성보다 더 클 수 있다. 심각한 면역 결핍증을 가진 어린이들의 유전자 치료 임상 실험에 참여한 알랭 피셔에 따르면, "죽고 있는 사람들만이 유전자 치료법을 사용할 수 있는 합리적인 근거를 가질 수 있을 것이다. 유전자 치료제를 도핑에 사용하는 것은 윤리적으로 용납될 수 없고 과학적으로 어리석다."[29] 스테로이드 테트라하이드로게스트리논(THG)을 포함한 과거의 사례에서 볼 수 있듯이, 운동선수들은 위험한 유전 기술을 훈련 체제에 포함시키는 것을 선택할 수 있다.[3]

유전자 도핑은 비치료적 또는 증진적 목적을 위한 치료적 개입의 적용과 마찬가지로 위험하고 비윤리적이며, 의학의 윤리적 기반과 스포츠 정신을 훼손한다는 것이 주류적 관점이다.[4][30][31][7][32] 더 넓은 근거에서 인간의 향상을 지지하거나,[33] "자연적"과 "인공적" 사이의 잘못된 이분법이나 운동 경기력 향상을 위한 기술의 역할을 부정하는 것을 보는 다른 사람들은 유전자 도핑을 반대하거나 지지하지 않는다.[34]

참고 항목

참조

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