Más difícil de detectar que la EPO, el dopaje genético es un frente menos denunciado en la lucha por el ciclismo limpio
La historia del dopaje y el antidopaje es algo así como Wile E. Coyote persiguiendo al Correcaminos: no importa lo cerca que se acerque Wile E. al Correcaminos, este último siempre va un paso por delante. Este parece aún más el caso de un nuevo y sombrío rincón del dopaje que puede sonar como un guión de ciencia ficción, pero que en realidad existe desde hace al menos dos décadas: el dopaje genético (o genético).
Pero a pesar del rápido desarrollo del dopaje genético, una nueva metodología de prueba para el dopaje genético puede representar un importante punto de inflexión contra el uso de genes para mejorar el rendimiento.
ADOPE (Advanced Detection of Performance Enhancement) se presentó en la Universidad de Stirling, Escocia, a principios de septiembre y es una de las pocas pruebas conocidas contra el dopaje genético.
El método fue desarrollado por un grupo de científicos de la Universidad Técnica de Delft, Países Bajos, y competirá contra más de otros 300 equipos en la competencia de máquinas diseñadas genéticamente de 2018; la ceremonia de premiación se llevará a cabo en Boston, MA, el 28 de octubre.
Lo primero es lo primero: ¿qué es el dopaje genético?
El dopaje genético es el 'uso indebido' de la terapia génica para mejorar el rendimiento. La terapia génica, por otro lado, es una técnica que utiliza genes en lugar de fármacos o cirugías para tratar o prevenir enfermedades.
La terapia consiste en la entrega de material genético externo en las células de un paciente. El material genético, que contiene una expresión específica que activa las proteínas utilizadas para tratar la enfermedad, se inserta en las células mediante un vector externo (normalmente un virus).
Tomemos EPO, por ejemplo. La eritropoyetina, la proteína que estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea y, en consecuencia, aumenta los niveles de hemoglobina en el cuerpo y el suministro de oxígeno a los tejidos, normalmente es secretada por los riñones.
Las inyecciones de EPO han sido la notoria mejora del rendimiento de la que los ciclistas abusaron durante varios años, especialmente en la década de los 90.
Hoy en día, aunque todavía se informan casos de positividad de EPO, cada vez es más difícil salirse con la suya, ya que los controles antidopaje pueden detectar la EPO externa con bastante eficiencia hoy en día.
Sin embargo, la alternativa del dopaje genético, que mejora la producción de EPO a través de la inserción de nuevo material genético en un atleta, eventualmente parecería un producto natural de la propia fisiología del atleta y no una sustancia prohibida.
Aunque la terapia génica todavía se usa solo para enfermedades raras que no tienen cura (como la inmunodeficiencia combinada severa, la ceguera, el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas), los científicos han confesado que personas del mundo del deporte se han acercado a ellos y les han pedido que usen estas terapias como una forma de mejorar su rendimiento deportivo.
La AMA y el dopaje genético
La Agencia Mundial Antidopaje (AMA) organizó el primer taller para discutir el dopaje genético y sus amenazas en 2002, mientras que la práctica se incluyó en la lista de sustancias y métodos ilegales de la AMA al año siguiente.
Desde entonces, la AMA ha estado dedicando parte de sus recursos a permitir la detección del dopaje genético (incluida la creación de varios grupos y paneles de expertos en dopaje genético), y en 2016 se implementó una prueba de rutina para el dopaje genético con EPO. en el laboratorio acreditado por la AMA en Australia, el Laboratorio Australiano de Pruebas de Drogas Deportivas.
Sin embargo, las metodologías de prueba para el dopaje genético pueden ser laboriosas y requieren un amplio conocimiento de una secuencia de ADN específica para la práctica de prueba real.
El método propuesto por ADOPE, por otro lado, se centra en la secuenciación dirigida y combina los principios beneficiosos de los otros métodos de una manera potencialmente más eficiente y dirigida.
La metodología de prueba ADOPE
La metodología de prueba ADOPE se ha desarrollado a través de pruebas realizadas en sangre bovina y está estructurada en dos fases: la primera es una fase de preselección que se enfoca en una sangre potencialmente dopada genéticamente, mientras que la segunda se enfoca en secuencias genéticas específicas para verificar si el ADN realmente ha sido dopado genéticamente o no.
'En la preselección', explica Jard Mattens, Gerente de Prácticas Humanas del equipo de TU Delft que desarrolló ADOPE, 'desarrollamos aún más el uso de las denominadas nanopartículas de oro cubiertas con dextrina para la detección del dopaje genético.
'El principio se basa en el hecho de que las nanopartículas de oro inducen un cambio de color cuantificable gradual de la muestra cuando contiene el ADN "dopante".'
Para trabajar y probar un 'ADN dopado genéticamente', pero sin la necesidad de dopar genéticamente a atletas o animales, el equipo de TU Delft 'enriqueció' artificialmente sangre bovina con varias secuencias de ADN complementarias.
El objetivo de sus pruebas era detectar y encontrar las secuencias 'dopadas genéticamente' que agregaron a la sangre.
'Usamos sangre bovina como un buen sustituto de la sangre humana ya que el principio funciona de la misma manera', explica Mattens.
'Para nuestra prueba, agregamos varios tipos de ADN a esta sangre bovina en diferentes concentraciones para imitar el desarrollo de la concentración a lo largo del tiempo de acuerdo con lo que modelamos previamente para humanos.
'A partir de ese momento, nuestro método de detección será el mismo y el ADN que agregamos a la sangre bovina debe ser detectado por nuestro método.'
Una vez que se ha identificado la posible sangre dopada genéticamente debido al cambio de color, sigue la segunda fase de la prueba, dirigida a las secuencias específicas que se han agregado a la sangre.
'Para verificar esta evaluación inicial', continúa Mattens, 'utilizamos una proteína de fusión CRISPR-Cas: transposasa técnicamente única e innovadora.
'Esto puede verse como una nanomáquina que es capaz de detectar específicamente las diferencias específicas presentes en el ADN del dopaje genético.'
CRISPR, o CRISPR-Cas9 (o edición de genes), es una técnica diferente y más avanzada que permite a los genetistas utilizar dos moléculas, una enzima llamada Cas9 y un fragmento de ARN, para producir un cambio (mutación) en el ADN.
Esta técnica también fue prohibida por la AMA desde principios de 2018 como una técnica de dopaje genético más avanzada, pero en el caso de ADOPE, la técnica CRISPR-CAS se usa para encontrar el ADN modificado en lugar de modificarlo.
La especificidad de ADOPE
El modelo de prueba desarrollado por ADOPE se ha concebido y desarrollado específicamente para detectar el gen que permite la producción de EPO en el cuerpo humano, pero como la metodología es muy versátil, los investigadores de TU Delft afirman que puede ser 'extendido para detectar cualquier tipo de dopaje genético.'
Basado en el ciclo durante el cual la EPO es efectiva en el cuerpo, el momento más probable en que los atletas se dopen usando este gen específico sería mucho antes de la competencia, pero al mismo tiempo, otros genes, dirigidos a diferentes proteínas y factores fisiológicos mejoras, pueden tener un efecto mucho más rápido.
Es por eso que ADOPE tiene como objetivo implementar las pruebas antidopaje periódicas a lo largo de todo el calendario de entrenamiento y carreras.
Sin embargo, como se espera que el llamado 'ADN libre de células' objetivo de las pruebas sea muy bajo en la orina (aunque presente aquí también), por el momento ADOPE solo funciona en muestras de sangre y su detección la ventana sigue siendo limitada.
'Basado en una prueba experimental con primates no humanos realizada por Ni et al en 2011', dice Mattens, 'esperamos que la ventana de detección sea de unas pocas semanas.
'Un mayor desarrollo del método podría hacer que el mismo método funcione también para la orina en el futuro.'
La diferencia entre ADOPE y otros enfoques
'La mayoría de los enfoques [de las otras pruebas de dopaje genético] se basan en reacciones basadas en PCR [reacción en cadena de la polimerasa: una técnica que hace copias de una región específica del ADN in vitro], que tienen muchos inconvenientes, agrega Mattens.
'Estas reacciones son relativamente laboriosas y requieren un amplio conocimiento previo de la secuencia del ADN. Además, el uso de estas tecnologías de pruebas antidopaje hace que la probabilidad de evadir la detección sea significativamente mayor.'
Alternativamente, algunas otras prácticas de prueba se enfocan en la secuencia completa del genoma; es decir, todo el material genético presente en una célula u organismo.
Pero la desventaja de este enfoque es que se debe tener en cuenta toda la secuencia del genoma, lo que consume mucho tiempo, es ineficiente y también podría verse como una invasión de la privacidad de los atletas.
'Nuestro enfoque', dice Mattens, 'se centra en la secuenciación dirigida, que combina los principios beneficiosos de ambos enfoques de manera complementaria.
'Utiliza el principio de especificidad de la PCR, sin embargo, solo requiere un sitio objetivo en el transgén (pero requiere múltiples sitios para la búsqueda), lo que hace que la probabilidad de evadir la detección sea significativamente menor.
'[ADOPE] utiliza el principio de secuenciación del genoma completo, pero de una manera más eficiente y específica, lo que reduce drásticamente la cantidad de datos.
'Como resultado, creemos que la secuenciación dirigida es un enfoque mucho mejor y el futuro de la detección del dopaje genético.'
