Аналитическая методика для выявления генного и клеточного допинга обеспечит этичность и справедливость в спорте

Исследовательская группа разработала высокопроизводительный мультиплексный анализ генного и клеточного допинга (HiMDA) на основе генного редактирования с помощью «генетических ножниц» (CRISPR-Cas). Работа [опубликована](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv7234) в журнале Science Advances.

Неэтичные практики допинга становятся всё изощрённее

Неэтичное использование допинга для повышения спортивных результатов усложняется благодаря применению передовых технологий. Генный и клеточный допинг — использование генной или клеточной терапии для манипулирования функциями организма — представляет серьёзную угрозу честности в спорте.

Злоупотребление генными препаратами в спорте

Такие генные препараты, как инсулиноподобный фактор роста (IGF-I) и эритропоэтин (EPO), способные увеличить силу и выносливость, могут использоваться спортсменами в некоторых видах спорта для улучшения результатов.

Запрет и сложности диагностики

Всемирное антидопинговое агентство (ВАДА) запретило эту практику с 2003 года, но диагностические методы, способные точно выявить генный и клеточный допинг, всё ещё находятся на ранней стадии развития.

Количественный полимеразный цепной анализ (qPCR) для генного тестирования

На летних Олимпийских играх в Токио впервые были опробованы методы генного тестирования на основе количественного полимеразного цепного анализа (qPCR), после того как ВАДА опубликовало рекомендации по генетическому допингу в 2021 году.

Ограничения существующих аналитических методов

Современные аналитические методы на уровне белков не могут чётко различить экзогенные генетические мишени, которые производят белки, структурно идентичные эндогенным белкам. Это привело к необходимости создания новых аналитических платформ, способных различать экзогенные гены на уровне ДНК.

HiMDA: новый подход к диагностике

HiMDA напрямую амплифицирует целевой ген из крови без сложной подготовки образцов, а затем применяет технологию редактирования генов CRISPR-Cas для быстрого и точного определения присутствия экзогенного гена.

Исследователи смогли точно обнаружить экзогенные гены в количестве 2,5 копий в течение 90 минут, используя всего 5 мкл (микролитров) образца крови. Это продемонстрировало превосходную чувствительность и специфичность по сравнению с существующими методами.

Применение HiMDA

Разработанная методика не ограничивается допинг-тестами, а рассматривается как платформенная диагностическая технология, которую можно применять для ранней диагностики инфекционных заболеваний, обнаружения генов устойчивости к антибиотикам, тестирования генетических заболеваний, оценки клеточной терапии, адаптивности лекарств и точной медицины.

В настоящее время технология проходит процесс сертификации, чтобы быть принятой в качестве одобренного ВАДА метода, и привлекает внимание как платформа для антидопингового тестирования нового поколения, способная реагировать на различные новые методы допинга, основанные на генах и белках.

«Применяя технологию редактирования генов в допинг-тестах, это исследование предлагает практическое решение, которое может преодолеть ограничения существующих методов и способствовать защите спортивной этики и честности», — сказал Чанмин Сон, главный исследователь Центра контроля за допингом в Корейском институте науки и технологий (KIST).

«У неё есть потенциал для развития в качестве основы для точной медицины и генетических диагностических технологий в будущем».

Предоставлено Национальным исследовательским советом науки и технологий.

Источник