Den virtuella Michael Phelps och den riktiga simmaren Park Tae-Hwan i baddräkten som fick folk att surra om kroppsförbättring Toru Yamanaka/AFP/Getty Images Michael Phelps delade rampljuset vid OS i Peking med - en baddräkt. Speedo LZR racerbaddräkt tar enligt uppgift 20 minuter att ta på sig, täcker simmare från bröst till kalv och, Viktigast av allt, slätar ut huden som normalt "klappar" i vattnet. Det ger simmare ett mer friktionsfritt glid. Åh, och det verkar hjälpa dem att slå världsrekord.
Dräkten erbjuder ännu ett exempel på idrottare som försöker vinna ner en avslutningstid när kroppen själv hade nått sin topp. Huruvida, som badmössor, vi kallar dessa försök för framsteg, "eller som steroider, vi hånar dem som "dopning, "vi kan inte undvika de kroppsliga förbättringar som dyker upp inom sport.
Vad får vi se härnäst? Vissa tjänstemän säger att idrottare kommer att manipulera med sina gener.
I gendopning , idrottare skulle modifiera sina gener för att prestera bättre inom sport. Vi säger skulle eftersom ingen har provat det ännu, så vitt vi vet, säger Dr Theodore Friedmann, chef över Världs antidopingbyrå ( WADA ) gendopningspanel. "Det kommer att hända, " han säger, "men vi vet inte när."
Hur skulle idrottare göra det? De kan lägga till gener till de de föddes med, eller så kan de pyssla med hur kroppen använder de gener de har.
Gendoping är en oavsiktlig avknoppning av genterapi i vilken, läkare lägger till eller modifierar gener för att förebygga eller behandla sjukdom. Gendoping skulle tillämpa samma tekniker för att förbättra någon som är frisk. Linjen är suddig, men om cellerna eller kroppsfunktionerna som modifieras är normala till att börja med, det är dopning [källa:Friedmann].
Det finns två typer av gendopning. I somatisk cellmodifiering , gener modifieras i en kroppslig cell, som en lung- eller muskelcell. Ändringarna går inte vidare till barn. Dagens genterapi förändrar somatiska celler. Germline modifiering , dock, förändrar gener i en fars spermier, en mammas ägg eller ett embryo [källor:Hanna, Wells]. De genetiska förändringarna manifesteras hos barn och möjligen hos deras barn. Än så länge, den amerikanska regeringen har inte finansierat forskning om modifiering av mänskliga könsceller, och andra regeringar har förbjudit det, så vi pratar om somatiska celler [källor:Baruch, Hanna].
Läs vidare för att ta reda på hur framtida idrottare kan förändra sina gener.
Innehåll
I butiken Navigenics i New York City, du kan registrera dig för att få ditt DNA testat för olika sjukdomar. Det ser inte ut som att det finns några kompletterande gener till salu, fastän. Shaul Schwarz/Getty Images Att finjustera en persons gener för sport kan, i början, vara lika enkelt som att välja från en meny. Forskare känner till 187 gener kopplade till människors kondition eller atletism [källa:Rankinen]. Till exempel, vissa genetiska variationer är kopplade till att köra 2, 000 meter särskilt bra [källa:Cam]. "Tweaking" kan innebära att man lägger till kopior av en av dessa nästan 200 gener eller förstärker eller minskar deras aktivitet hos idrottaren.
Forskare vet inte vad många av dessa "sport" -gener gör. För säkerhets skull, en idrottsman kan justera en gen med en väl förstådd funktion. En potentiell kandidat kan vara IGF-1-gen för insulinlik tillväxtfaktor-1 , som reparerar och fyller på muskler. Genen för erytropoietin ( EPO ), som ökar röda blodkroppar och därmed ökar syre och uthållighet i blodet, ger en annan möjlighet. Idrottare, särskilt cyklister, har varit kända för att hantera syntetisk EPO [källa:Wells].
Tack vare genterapi, vi har sätt att skicka in gener i kroppen. Forskare kan injicera vektorer , som bara är gentransportörer i det här fallet, i muskler eller blod. De kan också ta bort celler, modifiera sina gener och sedan återföra cellerna till kroppen, även om idrottare kanske inte vill ha det invasiva förfarandet [källa:Wells].
Virus fungerar som populära vektorer för att skjuta in en gen i en cell. Som små sprutor, de injicerar naturligt sitt genetiska material i våra celler. För att omarbeta dem för att leverera mänskliga gener, forskare "rensar ut" de skadliga delarna av viruset, sätt in en mänsklig gen i virusets genetiska material och injicera sedan viruset i kroppen. En annan typ av vektor är a plasmid , en ring av bakteriellt DNA till vilket mänskliga gener kan tillsättas. När plasmider injiceras i musklerna och musklerna får en elektrisk stöt eller ultraljudsbehandling, muskelceller tar upp plasmiderna.
Låter det tillräckligt enkelt? Det finns en fångst:att leverera gener till rätt celler. Annat, en idrottsman som vill ha större muskler kan oavsiktligt få tillväxtproteiner att dyka upp i ögonen. Forskare kan styra gener genom att injicera i muskler, så generna kommer bara in i muskelceller. Eller så kan de använda ett virus som bara infekterar vissa kroppsdelar. De kan också låta generna komma in i cellerna liberalt men få dem att aktiveras endast i vissa celler. Det är till och med möjligt att konstruera en gen för att göra proteiner endast när idrottaren "säger det till" genom att ta ett läkemedel.
När en gen väl införlivats i en cell, cellen är transduceras . Transducera en hel kroppsdel, som en muskel, är hård; vanligtvis, bara vissa celler samarbetar. Inuti celler, genen kommer antingen att stanna i kärnan, bredvid kromosomerna, eller faktiskt skjuta in i en kromosom. Som en del av en kromosom, genen kan orsaka varaktig förändring:Den överförs till nya kroppsliga celler när den transducerade cellen delar sig. Gener som inte skjuter in i kromosomer dör när cellen dör. En gång transducerad, celler kommer att följa de nya genetiska instruktionerna och göra de önskade proteinerna. Idrottaren, självklart, hoppas att proteinerna kommer att förändra hur hans eller hennes kropp fungerar på ett sätt som ökar prestanda.
Är vår genetiskt modifierade idrottare redo att springa längre, hoppa högre, lyfta mer vikt eller gå till sjukhuset? Läs vidare för att ta reda på det.
varningVarken HowStuffWorks eller författaren förespråkar gentopning, men vi är fast beslutna att förklara det för dig. Bara försök inte med det här hemma, OK?
Idrottare som Brittany Timko från det kanadensiska damfotbollslaget blir tillräckligt skadade på planen utan att behöva oroa sig för om gendopning kommer att skicka dem till sjukhuset, för. Liu Jin/AFP/Getty Images Det är svårt att säga vad som skulle hända med en idrottsman som försökte gentoping. I människors experimentvärld, forskare har bara överfört gener för att göra sjuka människor friska, inte friska människor bättre.
Bioetikern Thomas Murray spekulerade i vad som skulle hända om en idrottsman skulle använda dagens teknik i en artikel för WADAs Play True -tidning. Han skrev att de flesta idrottare inte skulle få någon boost utöver placebo -effekten, många skulle skadas och några, mycket osannolikt, kan få en tillfällig prestandaökning. Men Murray hävdade att det inte skulle vara tillräckligt för att rubba konkurrensbalansen i olympiska sporter. Det beror på att forskare har problem med att noggrant kontrollera resultaten av genleverans:De kan inte ge en stor effekt utan att också ge en stor risk [källa:Friedmann].
Tänk på EPO -genen. Ett läkemedel som heter Repoxygen levererar EPO -genen med vissa kontroller, så att syre i blodet sjunker under det normala, kroppen producerar tillräckligt med röda blodkroppar för att återställa normalt syre. Genen stängs sedan av [källa:Binley]. Idrottare som söker en kant skulle förmodligen vilja ha bättre blodsyre än normalt. De kunde försöka lägga till EPO -genen utan kontroller. Men hos friska apor som fick den behandlingen, blodet blev så tjockt med röda blodkroppar att forskare var tvungna att blöda aporna för att förhindra hjärtsvikt och stroke. Så småningom, aporna avlivades [källa:Svensson].
Andra risker finns. Här är en stor:cancer. Cancer kan hända om en genetisk modifiering av misstag slår på en cancergen eller stänger av en cancerundertryckande gen. En händelse som denna orsakade leukemi hos fem barn som fick genterapi för svår kombinerad immunbrist. Deras nya gener sattes in på en dålig plats på en kromosom och aktiverade cancergener [källa:Staal].
Idrottaren kan också få en immunreaktion. Hans eller hennes kropp kan attackera viruset som används för att leverera genen, de virala eller bakteriella generna själva eller själva proteinet som är avsett att öka prestandan. Reaktionen kan vara mild, som feber. Men det kan också vara allvarligt. Friska apor dog av svåra immunreaktioner efter "dopning" med EPO -genen. Genen injicerades i deras muskler, som gjorde ett annat EPO -protein än det naturligt tillverkade i levern. Deras system attackerade båda EPO:erna, och deras kroppar slutade göra röda blodkroppar [källa:Gao].
Genernas verkan kan orsaka problem, för. Till exempel, generna för humant tillväxthormon och IGF-1 säger att cellerna ska dela sig. Om de kommer in i fel celler, celler kan dela sig okontrollerbart och bilda tumörer [källa:Wells].
Ännu mer riskfylld, gendopning kan permanent påverka idrottare. Läkare kan inte rycka ut en gen ur en cell, och kirurger kan inte nödvändigtvis klippa ut transformerade celler. De kan försöka behandla oönskade effekter, men räddningsinsatser har misslyckats hos genterapipatienter [källa:Raper]. Dessutom, gendopings långsiktiga effekter utgör ett annat mysterium. Vad händer med idrottare som försöker gendopning vid 20 års ålder när de blir gamla? Vetenskapsmän vet inte. Ingen har följt genterapipatienter så länge.
Så idag, gendopning är inte säkert. Idrottaren kanske inte upplever något, eller han eller hon kan uppleva feber eller till och med en medicinsk nödsituation. Skulle idrottare som provade gendopning också få problem? Ta reda på nästa.
Ord på gatanProcent av idrottare vid två universitet i Oregon som:
[Källa:geneforum]
Läs mer
Om gendopning var laglig och säker, skulle professionella idrottare alla se ut så här? Peter Cade/Getty Images Gendoping strider mot reglerna i många sporter. År 2003, WADA satte gendopning på sin förbjudna lista [källa:USADA]. Många idrottsstyrande organ accepterar och använder listan, därigenom förbjuds gendopning för idrottare som deltar i OS, Paralympics och många andra händelser [källa:WADA]. Dock, listan används inte i Major League Baseball, National Basketball Association eller National Football League [källa:Associated Press].
Forskare och läkare som injicerar gener i friska människor bryter mot yrkesetiska koder. Universitet och sjukhus kan straffa personal för att ha utfört ett mänskligt experiment som inte godkänts av en etisk kommitté. Om idrottaren skadades, läkaren kan stämmas för felbehandling och förlora sin medicinska licens, säger Maxwell Mehlman, juridikprofessor vid Case Western Reserve University School of Medicine.
Men som sagt, USA har inga lagar som specifikt förbjuder gentopning. Gener är inte kontrollerade ämnen, som heroin eller steroider, så tills lagar har gjorts, tävlande idrottare eller bara vanliga gymgoers kan förmodligen injicera sig med gener utan att gå till domstol eller fängelse, säger Mehlman.
Lagar åt sidan, gendopning väcker etiska frågor, säger Thomas Murray, president för Hastings Center, ett ideellt bioetiskt institut i New York. Murray tar upp fyra argument mot att tillåta gendopning.
Det första argumentet är risken för den enskilda idrottaren, även om procedurerna kommer att bli säkrare och mer tillförlitliga med tiden, han säger. För det andra är orättvisa. "Vissa idrottare kommer att få tillgång till det före andra, särskilt i säkra och effektiva former, "säger han. För det tredje är risken för andra idrottare. Om gentopning var tillåten, och en idrottsman försökte det, alla skulle känna sig pressade att prova det för att inte förlora. Ett förstärkningsvapenlopp skulle följa. "Endast idrottare som är villiga att ta de största mängderna av genetiska förbättringar i de mest radikala kombinationerna skulle ha en chans att vara konkurrenskraftiga. Resultatet skulle med säkerhet vara en folkhälsokatastrof. Och när alla försökte det, ingen skulle ha det bättre. "
Slutligen, gendopning skulle förändra idrott, Säger Murray. "Idrott består delvis av deras regler, "förklarar han." Tänk om jag dök upp till New York [City] Marathon med rullskridskor? ... Eller antar att jag kom till höjdhoppet med fjädrar på mina skor ... Eller tänk om vi låter kannan stå så nära smet som han vill? "
Om dessa undantag var tillåtna, innebörden av varje sport skulle förändras, Säger Murray. New York City Marathon skulle bli ett roller derby. Höjdhoppet skulle bli en tävling om att hitta de största fjädrarna. Basebollkannan skulle stå bredvid fångaren, och smeten buntade. "Allt vi gillar med baseball - sorten, dubbelspelets konst, de stora fångsterna - skulle försvinna, "Säger Murray.
Idrottare och publik bör bestämma vad de värdesätter inom sport och om tillåtelse av gendopning skulle lösa dessa aspekter, Säger Murray. "Det hjälper oss att bestämma var vi ska dra gränsen."
Fortsätt läsa för att lära dig vilka andra galna användningsområden människor har tänkt på för sina gener, som att bota skallighet.
Naturliga "fuskare" och specialleverans?Eero Mantyranta, en finsk längdåkare som vann två guldmedaljer vid OS 1964, föddes med en mutation i erytropoietinreceptorgenen som gör att hans blod kan bära betydligt mer syre än den genomsnittliga personens [källa:McCrory]. Då och nu, han bryter inte mot några regler.
Frakt kan äventyra en gendopning. Enligt Federal Food and Drugs Act, det är olagligt att transportera ett läkemedel över statliga linjer som inte har godkänts av U.S. Food and Drug Administration (FDA) för mänskligt bruk. Om en genprodukt inte är godkänd för människor, frakt det är ett brott, och fraktpartiet kan bli böter och fängelse, säger Mehlman.
Läs mer
