Спорт на генетическом уровне

Ученым известны гены, влияющие на ударный объем сердца и снижающие выносливость спортсменов.
Фото Reuters

Специалисты биологического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова обобщили известные данные о 29 генах, которых можно назвать генами спортивной успешности. Их продукты ответственны за мышечное сокращение, гемодинамику, энергетический метаболизм, рост, восстановление мышечных волокон, рост и функционирование соединительной ткани, а также влияют на газообменные функции крови, сообщает агентство ИнформНаука.

Последовательность одного и того же гена может иметь несколько вариантов. На сегодняшний день ученым известно более 10 млн. вариабельных участков, или полиморфизмов, генома человека. Некоторые из этих полиморфизмов связаны с проявлением выносливости, скоростно-силовых качеств или же с развитием гипертрофии скелетных мышц. Существуют также гены, ограничивающие физическую деятельность человека. Следствием такого ограничения в лучшем случае станет прекращение роста спортивных результатов, а в худшем – возникновение заболеваний, таких, например, как чрезмерная гипертрофия миокарда левого желудочка.

Ученым известны гены, влияющие на ударный объем сердца и снижающие выносливость спортсменов, гены, продукты которых участвуют в регуляции роста и восстановления мышечных волокон. Есть и ген, полиморфизм которого влияет на массу тела и ожирение у женщин. Среди спортсменок обладательниц «жирного» варианта очень мало.

Спорт – это не только победы, но и травмы. Многие высококлассные спортсмены страдают ломкостью костей (она развивается с возрастом) и артритами. И ученым известны гены, полиморфизмы в которых определяют предрасположенность к этим заболеваниям. Один из них – ген COL1A1. Некоторые его мутации связаны с уменьшением минеральной плотности кости и общей ее массы, а также с разрушением межпозвоночных дисков.

Кроме того, спортивная успешность зависит от генов, определяющих газообменные свойства крови и способности мышц использовать полученный кислород. От количества кислорода, поступающего к митохондриям, зависят сила и выносливость спортсмена.

В общем, ничего удивительного, что уже сформировалась и бурно развивается особая дисциплина, спортивная генетика, которая ищет гены спортивных достижений.

Как раз в 2000 году, когда было объявлено, что международный проект по расшифровке генома человека успешно завершен, ученые из Института цитологии РАН и специалисты Института физкультуры имени Лесгафта (Санкт-Петербург) обнародовали результаты очень интересного исследования.

Ученым удалось взять для генетического анализа кровь у многих выдающихся атлетов. Отбирали действительно выдающихся, а не просто тех, кто быстро бегает. В том числе были проанализированы образцы крови спортсменов из других стран, например великого спринтера современности из Украины Валерия Борзова. Выборка получилась статистически достоверная. Для чистоты эксперимента были взяты несколько контрольных групп – спортсмены-силовики (штангисты, толкатели ядра).

К великому удивлению исследователей, в геноме был обнаружен некий генетический признак, молекулярный маркер, который соотносится, как определили ученые, со способностью сверхбыстро бегать. Причем бегать именно на короткие дистанции!

Интересно, что в контрольной группе, состоящей из обычных здоровых людей, было обнаружено несколько случаев, когда такие маркеры присутствовали в геномах, но люди просто не знали об этом. Другими словами, не знали, что самой природой им предназначалось стать спринтерами экстра-класса! Одно слово – судьба┘

«Хотя я и преисполнен глубокого уважения к геномным исследованиям, но я не думал, что такое возможно, – признавался тогда в разговоре с корреспондентом «НГ» академик, председатель Научного совета Государственной программы России «Геном человека» Лев Киселев. – Мне всегда казалось, что такие вещи зависят от многих признаков и поэтому трудно найти чисто генетические корреляции. Но тем не менее такая корреляция найдена». Дальнейшие события только подтвердили правоту слов академика Киселева.

В августе 2004 года информационное агентство ВВС сообщило: американские ученые методами генетической инженерии создали мышь, которая способна пробегать расстояние вдвое большее, чем ее «нормальные» собратья, прежде чем устанет. Ученые добавили мыши еще один ген под названием PPAR-delta – активную копию обычного мышиного гена. У людей тоже есть такой ген, и две ведущие фармацевтические компании уже работают над препаратами, повышающими его активность. По словам создателей «мыши-марафонца», в будущем этими препаратами смогут воспользоваться спортсмены. Не исключается и возможность того, что к атлетам могут быть применены такие же методы генной инженерии, которые привели к созданию «мыши-марафонца».

Тогда же и японские биологи, из Института спортивных наук, объявили, что приступают к работе по выявлению генов чемпионов – особенностей генотипа, которые делают возможными выдающиеся достижения в спорте.

До сих пор считалось, что биология – это наука описательная. Теперь, после того как геном расшифрован, биологию называют «дейта рич» – «наука богатая данными». Новая биология работает с математической точностью. Оказалось, что эта наука нам всем нужна в повседневной жизни. Ведь методы, использованные для выявления генетической предрасположенности к спорту, могут с таким же успехом использоваться, например, в целях ранней профессиональной ориентации.

Например, еще несколько лет назад проходила информация, что в США сейчас обсуждается проект скринирования геномов всех водителей, всех, кто получает водительские права. Дело в том, что, по мнению американских психологов, примерно 5% американцев противопоказано водить автомобиль – таково устройство их психики (замедленная реакция, недостаточная фокусировка внимания, недостаточный автоматизм движений и проч.). Для американцев – это вопрос аварийности на дорогах, тем более если учесть, что в США практически каждый сидит за рулем. То есть примерно 5% населения страны не должны водить машину, но эти люди об этом не знают.

Оказывается, что буквально каждый человек в какой-то момент своей жизни оказывается в прямой зависимости от знания своего генома. Очевидно, что в ближайшей перспективе – каждый человек уже через несколько дней после своего рождения будет получать личный генетический паспорт. И с ним идти дальше по жизни: кто в спринтеры, кто в шоферы, кто в домуправы...