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
Ученые Института теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН начали работу над созданием покрытий, которые будут отталкивать влагу и защищать самолёты от обледенения.
23.09.2018
На скамье подсудимых за хорошее знание науки и плохое – Уголовного кодекса оказался бывший сотрудник Института ядерной физики СО РАН: он добывал золото из раствора электролита, успел таким образом «намыть» 187 граммов.
23.09.2018
 
Площадкой для проведения областных соревнований стал бильярдный клуб «У Полковника», где студенты четырёх новосибирских вузов сразились в умении закатывать шары в лузы.
22.09.2018
 
JPG Файл - ГУ МВД Новосибирской области В начале сентября сотрудники Главного следственного управления ГУ МВД России по Новосибирской области встретились со студентами юридического факультета Сибирского государственного университета путей сообщения.
22.09.2018
Андрей Травников высоко оценил вклад экспертов СГУГиТ в развитие цифровой экономики Новосибирской области - Сибирский репортер Новые технологические решения для проекта «Академгородок 2.0», использование цифровых платформ и BIM-технологий в развитии инфраструктуры Новосибирского научного центра, развитие цифровой экономики Новосибирской области,
21.09.2018
Андрей Травников обсудил со студентами НГТУ значение инженерных кадров для региональной экономики - Сибирский репортер Губернатор Андрей Травников 21 сентября принял участие в форсайт-сессии, посвящённой востребованности инженерных кадров в инновационном развитии Новосибирской области.
21.09.2018
 
«Пыль.Science»: городской конфликт как перформанс - ИЦАЭ Лекция доктора социологических наук Ирины Скалабан «Городской конфликт: безопасность или разнообразие?», организованная ИЦАЭ Новосибирска и театром «Старый дом» в рамках проекта «Пыль.Science»,
21.09.2018
Ученые Института теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН начали работу над созданием покрытий, которые будут отталкивать влагу и защищать самолёты от обледенения.
23.09.2018 РИА Сибирь
21 сентября Губернатор Новосибирской области посетил Сибирский государственный университет геосистем и технологий.
21.09.2018 49 канал Новосибирск
Новые технологические решения для проекта «Академгородок 2.0», использование цифровых платформ и BIM-технологий в развитии инфраструктуры Новосибирского научного центра, развитие цифровой экономики Новосибирской области,
21.09.2018 Сибирский репортер
Почему современным школьникам важно ориентироваться на рынке труда и всегда ли плохо, что в школе есть вторая смена?
20.09.2018 Газета Ведомости
В образе Буратино Алексей Толстой вывел великого русского поэта, убеждён историк литературы Валерий ШУБИНСКИЙ Жизнь писателя порой бывает настолько интересна сама по себе, что почитать о ней не менее интересно,
20.09.2018 Газета Ведомости
Консул Клаус Имме аккомпанировал себе на гитаре - НГС.Новости Консул Клаус Имме аккомпанировал себе на гитаре Консул Германии Клаус Имме выступил в необычной роли музыканта и певца — весь вечер он развлекал песнями публику,
23.09.2018 НГС.Новости
На площади перед Первомайским сквером водили хороводы и пели песни - НГС.Новости На площади перед Первомайским сквером водили хороводы и пели песни Сегодня в Первомайском сквере прошёл фестиваль славянской культуры «Родники» — желающим предложили различные славянские развлечения, а также мастер-классы.
23.09.2018 НГС.Новости
Полевая кухня настоящая, но неработающая. В «Потоке» она исполняет роль арт-объекта - НГС.Новости Полевая кухня настоящая, но неработающая. В «Потоке» она исполняет роль арт-объекта Лекторий-бар «Поток» в офисном комплексе «Сити Центр» вчера, 21 сентября, принял первых посетителей.
22.09.2018 НГС.Новости
Татьяна РЕШКЕ Фото Виктора Боровских Масштабный книжный форум собрал более 80 участников-экспонентов,
20.09.2018 Советская Сибирь
Писатель Андрей РУБАНОВ о новом реализме, «Патриоте» и Лимонове В этом году литературным хедлайнером фестиваля «Книжная Сибирь-2018» стал писатель Андрей Рубанов, считающий, что время постмодернизма уже в прошлом,
20.09.2018 Газета Ведомости
«Ведомости» побывали на уникальной выставке макетов архитектурных памятников Новосибирска и Санкт-Петербурга в ГПНТБ и узнали,
19.09.2018 Газета Ведомости
ПОЗДРАВЛЯЕМ! - БК Новосибирск Сегодня день рождения празднует тренер БК "Новосибирск", заслуженный тренер России Виктор Кухаренко.
23.09.2018 БК Новосибирск
Руководство отметило, что игроки находятся в плохой психологической форме и с этим надо бороться - НГС.Новости Руководство отметило, что игроки находятся в плохой психологической форме и с этим надо бороться Сегодня руководство ХК «Сибири» оценило прошедшие матчи и рассказало о дальнейшей стратегии — победы поможет достичь пос
23.09.2018 НГС.Новости
Как тысячи новосибирцев провели один из выходных — в фоторепортаже Валерия ПАНОВА   Не успел «отшуметь» Сибирский фестиваль бега,
18.09.2018 Газета Ведомости
Инна ВОЛОШИНА Фото с сайта nso.ru На Сахалине новосибирцы подтвердили высокий уровень подготовки профессиональных кадров в регионе Сборная Новосибирской области успешно выступила на чем­пионате «Молодые профессионалы».
19.09.2018 Советская Сибирь
Новосибирские легкоатлеты встретили «Золотую осень» на дистанции На лыжной базе имени Пелеганчука прошло открытое первенство города Новосибирска легкоатлетический кросс «Золотая осень» В мероприятии участвовало 164
19.09.2018 Газета Бумеранг
Матч 13-го тура Олимп-Первенства ФНЛ во Владивостоке между "Лучом" и "Сибирью" прошёл под проливным дождём на залитом водой поле и завершился поражением нашей команды с минимальным счётом 0:1.
23.09.2018 ФК Сибирь
На скамье подсудимых за хорошее знание науки и плохое – Уголовного кодекса оказался бывший сотрудник Института ядерной физики СО РАН: он добывал золото из раствора электролита, успел таким образом «намыть» 187 граммов.
23.09.2018 NSKTV.Ru