Doping genetico

Alcuni tratti genetici possono influire in modo significativo sulle performance di un atleta. Per esempio, varianti del gene dell’eritropoietina che determinano una maggiore produzione di globuli rossi e dunque più resistenza allo sforzo prolungato possono fare la differenza nelle competizioni al più alto livello come quelle olimpiche. Oggi esistono strumenti in grado di modificare questi geni: il cosiddetto doping genetico.

Il doping genetico è definito dalla World Anti-Doping Agency (WADA) come l’uso non terapeutico di geni, elementi genetici o cellule per migliorare la performance atletica. Si basa sull’applicazione delle tecniche della terapia genica — nata per curare patologie — su soggetti sani per potenziare caratteristiche fisiche specifiche.

Meccanismi e Obiettivi

Le manipolazioni genetiche mirano a modificare l’espressione di proteine chiave per lo sport:

• Muscolatura: Inibizione del gene della miostatina per ottenere un’ipertrofia muscolare estrema (aumento della massa) o inserimento di geni per aumentare le fibre di tipo I (resistenza).
• Ossigenazione: Inserimento del gene per l’eritropoietina (EPO) per stimolare la produzione naturale di globuli rossi, migliorando il trasporto di ossigeno senza ricorrere a iniezioni esterne.
• Recupero e Dolore: Utilizzo di fattori di crescita o inibitori dell’infiammazione per accelerare la guarigione di tessuti e articolazioni.

Metodi di Somministrazione

Il materiale genetico può essere introdotto nell’organismo attraverso:

1. Vettori virali: Virus modificati (come adenovirus) che trasportano il gene desiderato all’interno delle cellule umane.
2. RNA messaggero (mRNA): Tecniche simili a quelle dei vaccini recenti per “istruire” le cellule a produrre proteine specifiche (es. EPO).
3. Iniezione diretta: Introduzione di DNA “nudo” o cellule staminali modificate direttamente nei tessuti target.

Rischi per la Salute

A differenza dei farmaci tradizionali, gli effetti del doping genetico possono essere permanenti o difficilmente reversibili. I rischi includono:

• Reazioni immunitarie gravi: Risposte infiammatorie massicce ai vettori virali che possono portare al decesso.
• Sviluppo di tumori: L’inserimento incontrollato di geni può attivare oncogeni o alterare il ciclo cellulare.
• Danni sistemici: Eccessiva densità del sangue (nel caso dell’EPO) con rischio di infarti e ictus, o deformazioni ossee e articolari dovute a una crescita muscolare sproporzionata.

Stato della Rilevazione

Sebbene sia inserito nella lista delle sostanze proibite dal 2004, non sono ancora stati accertati casi ufficiali di doping genetico tra gli atleti. Tuttavia, la WADA ha già sviluppato test molecolari avanzati per individuare la presenza di DNA esogeno (estraneo) o mutazioni artificiali nei campioni di sangue.

Attualità

Nei sei mesi precedenti l’avvio delle Olimpiadi invernali di Milano-Cortina, almeno il 92% degli atleti in procinto di partecipare alle competizioni è stato sottoposto a controlli anti-doping. Sono più di 7100 i test condotti su 2900 partecipanti ai giochi. Lo ha reso noto l’International Testing Agency, l’organizzazione indipendente che si occupa di coordinare i controlli antidoping in linea con il Codice Mondiale della World Antidoping Agency. Tra le attività coordinate dall’International Testing Agency c’è la raccolta e la conservazione di campioni di sangue per implementare il passaporto biologico dell’atleta, un sistema per monitorare nel tempo alcuni parametri fisiologici allo scopo di identificare eventuali cambiamenti anomali che possono suggerire il ricorso al doping.

Mauro Mandrioli, ordinario di Genetica dell’Università di Modena e Reggio Emilia, propone di creare un analogo “passaporto genetico dell’atleta”, cioè di sequenziare il DNA isolato da differenti tipi cellulari degli atleti impegnati nelle competizioni ad alto livello, conservare le sequenze e ripetere periodicamente gli esami per rilevare eventuali mutazioni dei geni che facciano sospettare il ricorso al doping genetico. “Ad oggi non sono mai stati accertati casi di doping genetico”, spiega Mandrioli a Univadis Italia. “Ma è dal 2004 che la lista delle sostanze e dei metodi proibiti della World Antidoping Agency contempla anche interventi di questo tipo, da quando cioè sono emersi i primi risultati clinici solidi dell’efficacia e della sicurezza della terapia genica. Attualmente disponiamo di un ricco arsenale di tecniche per indurre cellule umane a produrre determinate proteine, in modo duraturo o temporaneo. C’è la possibilità di introdurre un gene nel nucleo cellulare con un vettore virale, di modificare il genoma impiegando forbici molecolari come CRISPR-Cas9, entrambe soluzioni permanenti, oppure di utilizzare un plasmide, una piccola molecola circolare di DNA in grado di trasferire un gene a una cellula con effetti transitori, o ancora di impiegare un vaccino a mRNA che induce la cellula a produrre temporaneamente una proteina senza modificare il suo DNA”.

Il doping genetico ha tuttavia dei limiti per il momento invalicabili. “La predisposizione a una determinata disciplina sportiva è una caratteristica poligenica, dipende cioè da un gran numero di geni”, spiega Mandrioli. “Quindi non si può trattare una persona che ha risultati mediocri e trasformarla in un atleta d’élite. Tuttavia, abbiamo identificato 20-30 geni che regolano specifici meccanismi che possono garantire vantaggi significativi nelle competizioni ad alto livello. Quando a gareggiare sono atleti già geneticamente predisposti e allenati, una piccola differenza dell’assetto genetico può essere determinante per la vittoria. Oltre al gene per l’eritropoietina, già citato, pensiamo per esempio a quello per la miostatina, che limita lo sviluppo dei muscoli. Riducendo la sua attività si ottiene maggiore massa muscolare a parità di allenamento. Ancora, ci sono geni che regolano fattori della crescita come l’IGF-1, quelli coinvolti nel metabolismo del glucosio, quelli che regolano i processi infiammatori. Sono tutti potenziali bersagli del doping genetico”.

Interventi di questo tipo comporterebbero dei rischi non trascurabili, primo tra tutti quello di mutazioni off target, cioè di alterare accidentalmente geni differenti dall’obiettivo, provocando effetti incontrollabili. Forzare l’organismo di una persona al di là del suo funzionamento fisiologico, inoltre, potrebbe alla lunga provocare danni a livello cardiovascolare, del fegato e dei reni.

Nuovi esami antidoping

Da alcuni anni gli esperti del settore sono alla ricerca di metodi sempre più sofisticati per rilevare gli effetti del doping genetico, perché il fatto che nessun caso sia stato ancora identificato non implica che nessuno vi abbia ancora fatto ricorso. “Le proteine prodotte dai geni introdotti artificialmente sono identiche a quelle prodotte naturalmente dall’organismo umano”, spiega il genetista. “Quindi non è possibile individuarle con i test anti-doping attualmente disponibili. Da qui viene la mia proposta di un passaporto genetico dell’atleta, una sequenza completa da conservare come base di riferimento da confrontare con i risultati di controlli effettuati periodicamente”.

“Eugenetica” sportiva

L’interesse crescente nei confronti delle variazioni genetiche che possono avvantaggiare nella pratica sportiva ha determinato anche il proliferare sul mercato di “test della predisposizione” che promettono di analizzare i tratti del DNA legati a resistenza, potenza, capacità di ripresa e altre variabili e consigliare l’alimentazione e il regime di allenamento più adatto in base a queste caratteristiche. Di solito si tratta di kit che contengono tamponi buccali per raccogliere campioni di saliva e cellule delle mucose da spedire a laboratori convenzionati, da cui si riceve poi il responso. “Sono inaffidabili, perché non tengono conto della complessità dei fattori che possono predisporre a una specifica disciplina sportiva”, osserva Mandrioli, “e questionabili dal punto di vista etico. Si pensi per esempio all’eventualità che dei genitori sottopongano un figlio a uno di questi test e poi, sulla base del risultato, lo spingano a praticare una disciplina sportiva senza rispettare le sue preferenze, nella speranza di farne un campione”.