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基因科学会葬送体育吗?

来源:半月谈
摘要:嘟嘟,一名男子愿意以10万美元、自己的房子和所有积蓄为代价,挽救因患肌肉萎缩而危在旦夕的妻子。嘟嘟……嘟嘟……嘟嘟……运动员,又是运动员,有要求治疗肌肉拉伤的,有要求治疗筋腱撕裂的。举重运动员渴望更强健的三角肌。短跑运动员希望提高哪怕是百分之一秒的速度。...

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        生物技术的发展为我们拥有更强壮、更迅速、更敏捷的身体提供了可能。与此同时,尽管有血液、尿液和唾液等检验手段,但体育比赛中的作弊歪风却屡禁不止。

        H·李·斯威尼的手提电脑嘟嘟地响了起来,又来电子邮件了。可是,他并没有马上打开电脑,因为他知道来信的内容,所有来信要干什么他都知道。这位分子遗传学家每周都会收到几十封这样的邮件,所有发信人的目的只有一个———企求奇迹的出现。嘟嘟,一名患腕管综合征的妇女想得到治疗;嘟嘟,一名男子愿意以10万美元、自己的房子和所有积蓄为代价,挽救因患肌肉萎缩而危在旦夕的妻子。嘟嘟……嘟嘟……嘟嘟……运动员,又是运动员,有要求治疗肌肉拉伤的,有要求治疗筋腱撕裂的;举重运动员渴望更强健的三角肌;短跑运动员希望提高哪怕是百分之一秒的速度。他们都愿意充当实验品。

        斯威尼对每封邮件都做了同样的回复:我告诉他们这样做不合法,并且可能还不安全,但他们都回信说不在乎。有一个和我联系的中学足球教练,问我是否能为他生产为他们全队球员注射的血清。他期望自己的队员身材更高大,体质更强壮,还能尽快从伤病中恢复,他认为这都是求之不得的好事。

        但是,这位教练的认识是错误的,因为基因疗法是一种冒险的行为。在近期的一次实验中,一位患者死亡;在另一次实验中,治疗虽然取得了效果,但在10名受试者(婴儿)中,有两名患上了白血病。在某些人眼中,要想治疗不治之症或出人头地,这样的失败不过是美中不足,不值得大惊小怪。斯威尼是宾夕法尼亚大学的生理学和医学教授,在过去的几年中,他和一部分研究人员已经掌握了制造某种基因的方法,这种基因能在较短时间内使肌肉、骨骼、筋腱和软骨组织的衰弱、恶化或损伤得以恢复和治愈。他们还可以通过一两次注射,使未受损伤的肌肉增加力量和块头。到日前为止,他们的技术还仅限于实验室啮齿类动物———老鼠。因为没有资金资助,狗或猫等较大动物的临床实验目前还未进行,人体实验更是几年以后的事。尽管如此,基因疗法早已在体育界引起了争端,运动员(包括职业运动员和非职业运动员)服用类固醇、人类生长激素和其他能提高成绩的药物多年来一直是备受关注的焦点。随着今年8月13日雅典奥运会的召开,违禁药物再次成为热点话题。斯威尼说:“这是医学的自然进化过程,人们在竞技体育运动中服用这类药物也是不可避免的。这种行为能否遏止尚未可知。”

        斯威尼对基因疗法发生兴趣是在1988年,即在科学家刚刚确定基因是导致杜兴氏肌营养不良症的原因后不久。当时,他的目的就是寻找对付这种疾病的基因治疗方法。他发现,患肌营养不良疾病的儿童缺乏调控营养不良物质的基因。所谓营养物质是促进肌肉生长和稳定的一种蛋白质。肌肉缺乏了营养物质便会出现萎缩和坏死。斯威尼计划把能调控营养不良的基因与一种病毒的DNA结合起来,通过病毒把所需基因输送到细胞中。可是,他发现病毒太小,没有携带基因的能力。于是,他开始寻找更小的基因,它要适合病毒携带,并且至少与能调控营养不良的基因相似。他的目光最终落在了一种能产生胰岛素样生长因子(IGF—I)的基因身上。胰岛素样生长因子是极具效力的激素,能促进肌肉的生长和修复,并且正好能进入病毒。更为理想的是,IGF—I具有治疗多种营养不良疾病的潜能。从1998年开始,斯威尼和他在宾夕法尼亚大学的研究组成员做了一系列实验,他们给实验老鼠注射了IGF—I基因,忐忑不安地观察着受损肌肉组织的自我修复。如今,观察注射过IGF—I基因的老鼠成了斯威尼的主要工作。他让这些老鼠参加严格的训练,给它们的后腿绑上重物,然后一遍遍地把它们赶上三英尺高的梯子。两个月后,这些老鼠的负重量增加了30%,肌肉增长了1/3,这两个数据都是对照组的两倍(对照组的老鼠未注射IGF—I,只进行负重训练)。在另一个实验中,斯威尼也给老鼠注射了IGF—I,但却对它们的运动进行控制。尽管这样,它们还是长大了不少,肌肉的块头和力量比普通老鼠增加了15%。

        最近,我去了一趟宾夕法尼亚大学,在我的请求下,斯威尼让我参观了这些老鼠。他领我来到他狭窄的实验室,我看到一个冒泡的液氮箱,地板上到处弥漫着里面喷出的冷气。几排鞋盒子大小的透明塑料盒整整齐齐地码在一个铬钢手推车上,每个盒子里面都散发着一股刺鼻的香气。盒子里面有几只咖啡色老鼠。斯威尼指着相邻的两组老鼠问我:“你看看哪组老鼠是我们用了IGF—I的?”于是,我向前探着身子仔细观察了一番。左侧盒子中的老鼠个个身强体壮,臀部坚挺,小腿的腓肠肌和比目鱼肌硕健无比。相比之下,旁边盒子中的两只对照组老鼠则显得骨瘦如柴。对这样的结果我真是感慨万千,我不禁想知道,要是有人想在人的身上进行同样的实验,究竟难度有多大。“如果有人迫不及待,现在马上做这种事,我是一点都不会感到吃惊的,”他说,“因为做这样的事花销并不是很大,特别是当你只针对一小部分运动员时。”

        这也恰恰正是美国及世界反兴奋剂组织所担心的。世界反兴奋剂组织已经将基因药剂列入国际奥委会的禁药名单,从止咳糖浆到可卡因全在其列。禁令对基因药剂的定义为:“非用于治疗,有助于提高运动成绩的基因或细胞成分。”但是,没有一个人认为基因药剂不会出现。理查德·庞德是前奥运会游泳运动员,现任世界反兴奋剂委员会主席和位于蒙特利尔的麦吉尔大学校长。他说:“体育运动是件美妙的事情,但是,它已经有了麻烦,因为有些人正在想方设法毁掉体育和运动会。”

        基因药剂的使用与提高运动成绩的其他手段大不相同。例如,人类生长激素在人体中自然发生作用,能加速许多组织的细胞分裂,大量服用能促进全身肌肉生长,甚至能使身高增加几英寸。促蛋白合成类固醇是一种化学形式的雄性激素,曾在布什总统今年1月份的全国讲话中受到抨击。据说这种药物在职业运动员中被广泛使用,如从事棒球、橄榄球、篮球和曲棍球的运动员。当然,大多数运动员拒绝服用禁药。许多举重运动员也都青睐这种药物,因为它能刺激上身肌肉的生长。人造红细胞生成素(即EPO)是由肾脏自然产生的一种化学物质,有助于自行车、马拉松、铁人三项运动员提高成绩,为参加耗时耗力运动的人补充体力。EPO能为疲乏的肌肉提供氧气,驱散疲劳。

        这类物质能通过血检和尿检查出来,因为它们会在循环系统中滞留数小时、数天甚至数月。尽管如此,想阻止人们使用基因药剂也绝非易事。基因变异成了目标肌肉中DNA的不确定因素。证明某人是否服用基因药剂的惟一方式是检查可疑肌肉的活组织,寻找DNA受到干预的证据。毫无疑问,大多数运动员都不愿意让人从自己的肌肉上取一块肉用做检查。约翰尼·瓦尔是匹兹堡大学医学院的教授,学术方向为分子遗传学、生物化学和生物工程,他已经培育出一组增强肌肉的基因,他不无揶揄地说道:“运动员肯定不会说这样的话:‘我要参加100米比赛了,来,先割一块肌肉给我检查一下吧。’”

        由于缺乏有效的检测手段,一些运动员对基因药物趋之若鹜,因为它有强大的增强肌肉的功能。据斯威尼预测,使用基因药物的运动员很快就能突破自己的最好成绩,甚至打破世界纪录。短跑和举重运动员的效果最明显,他们的速度和力量会大大提高。他说:“运动员能使自己的肌肉变得更健壮,因为疲劳的肌肉会以很快的速度自我恢复,并且这些运动员也不必在32岁时就因为体力不济而结束运动生涯。”

        反兴奋剂组织的官员认为,尽管使用基因药物有危险,肯定会有运动员以身相试。1994年挪威冬奥会速滑金牌得主约翰·科斯现在是一名内科医生,也是世界反兴奋剂委员会前任执委,他说:“与我参加比赛时相比,现在的运动员面临的压力要大得多。”庞德说:“人们都愿意走捷径。成为世界第一所带来的经济利益是巨大的。”他还举了个例子:在一次民意测验中,受测的美国运动员说,只要能使他们赢得比赛,他们愿意服用任何药物,即使明明知道那些药物最终会使他们丧命也在所不惜。

        庞德说:“没人说过运动员是世界上最聪明的人,所以,教育是必不可少的。我就不让我的孩子在13岁的时候学开车,即使他们告诉我能确保安全。”

        庞德的担心并非没有根据。最新疗法用于老鼠并未造成明显的灾难性结果。然而,不做临床实验,任何人都不可能知道这样的疗法施于人体会出现什么结果。斯威尼承认,IGF—I会使可能发生癌变的细胞生长得更快、更有活力。

        瓦尔说,对于基因疗法的副作用,他们目前没有任何线索,但他们担心作为基因载体的病毒会出现免疫反应。事实上这也正是18岁的杰西·杰尔辛格丧命的原因。杰尔辛格因患一种罕见的肝病而参加了宾夕法尼亚大学的基因疗法研究实验,事件发生后,美国食品与药物管理局立刻终止了宾夕法尼亚大学的基因疗法实验,同时,事件也促使当局对人类基因疗法研究制定新的政策。还有人担心载体病毒会发作。有科学家认为,1999年,法国在10名患免疫缺陷症的婴儿身上使用基因疗法时,就有病毒发作现象出现。这项技术治好了9个孩子的病,科学家也认为实验取得了巨大成功。然而,大约三年后,在对两个男孩进行的T细胞白血病诊断中发现,病毒载体———不是特代基因———已经触发了这种血液病。所以,在以后的此类实验中,载体将被修改或替换。

        这两次事故引发了来自方方面面的责难,处于萌芽状态的研究被迫停止。如今,一些临床基因疗法实验都是在严格的安全措施保护之下进行的,并且大多数实验对象都仅限于老鼠。除了医学上受到的阻力之外,使这项技术商业化的最大阻力是缺乏资金。斯威尼说:“我们一直想在狗身上进行实验。但由于缺乏资金而未能如愿。”但他说,一旦得到资金,研究便会马上启动。他的研究组已经准备好了一种携带IGF—I的媒介,随时可用于患肌营养不良的狗身上。如果实验在狗身上获得成功,他将在2010年之前的某个时候把实验推向患肌营养不良的儿童。那些曾经与他联系过的走投无路的父母的电话号码他全都保留着。

        与此同时,业余运动员也在对基因药物跃跃欲试。特奥多尔·弗莱德曼是加利福尼亚大学圣迭戈分校人类基因疗法研究项目的负责人,也是美国国立卫生研究所和国会有关基因问题的顾问。2002年3月,他组织了一个为期三天的讨论会。在长岛的冷泉港,科学家、政府官员和运动员会聚一堂,讨论基因药物问题。弗莱德曼说:“只有那些想让基因疗法背上坏名声的人才会做那种不该做的事。这项技术相当简单,不过是研究生水平的科学研究。”

        世界卫生组织的卫生、医疗和研究委员会主席阿恩·詹维斯特对此感到很棘手。他每年都要给几个研究组拨款数百万美元用以基因药物的研究和检测。此外,致力于反兴奋剂的弗莱德曼则正在制定检测方案。他说:“到目前为止,取得成效的是药物的研究,而不是检测方法。”有一种想法是获取弗莱德曼所谓的生理指纹。他认为,给肌肉引进外来基因,会使肌肉向血液分泌物质的方式产生变化,因此,分泌到尿液中的物质也会发生变化。同样,当乳腺和结肠癌改变血液中蛋白质的模式时,与IGF—I相关的基因从理论上说也会脱离自己的运行轨迹。弗莱德曼说,美国以及世界的各监督机构将有信心检测出那些由外来基因带来的特征和模式,当然,相关的技术还需数年的发展。弗莱德曼还设想制造一种类似X射线的非侵害性成像设备,用来检测用于植入提高运动成绩基因的病毒残片。

        具有讽刺意味的是,基因药物在体育界更多的是被滥用,而不是合理使用。在医生用基因疗法为运动员治疗伤病时,治疗和增强功能之间就失去了明显的界限。弗莱德曼说:“正当的伤病治疗和为提高运动成绩而用药之间的界限将变得很模糊。面对一名因受伤而即将告别运动生涯的运动员,如果运用医学手段能为他治好伤病,延长运动生命,无疑是无可指责的善举。但必须指出,运动员不是用药物来回处理的最佳人选。无可否认,药物总会有用于治疗之外的功能,但是,因为基因疗法有其他功能而遭到拒绝是不合情理的。”

        当然,这也会为滥用药物打开方便之门。例如,有些运动员可能会借助轻微药物的助力而进入冠军行列。“对于奥运选手来说,他们并不需要什么剧烈的变化”,约翰尼·瓦尔说,“有时,金牌和银牌的差距不过只有短而又短的百分之一秒。”在官方认可的治疗结束后,如果想让药效再持续几小时、几天甚至几周,对运动队的队医来说是件轻而易举的事。

        由于没有切实可行的检测手段,雅典奥运会上至少有超过万分之一的运动员使用基因药物。到2006年在意大利都灵召开冬季奥运会的时候,人数可能会更多。那么,在2008年的北京奥运会,使用基因药物的人数会成倍增长吗?人们正拭目以待。

        (陆文浩摘自《科学与生活》)
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