Спортивные гены
Соревновательный код
Алексей Торгашев, Светлана Кирюхина
«Русский репортер» № 47-2010
Возможно, уже через несколько лет отбор перспективных детей в спортивные школы будет осуществляться исключительно по данным генетического анализа. Уже сейчас ученые в состоянии распознать предрасположенность ребенка к определенным типам физических нагрузок и порекомендовать вид спорта, которым ему следует заняться.
Братья-близнецы Олег и Андрей Глотовы, научные сотрудники НИИ акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта в Санкт-Петербурге, специализируются на предсказании будущего по геному человека. Заказавшие себе генетический паспорт Андрей Аршавин и Николай Валуев, похоже, убедились в том, что выбрали правильный род деятельности, и не собираются его менять.
Эти исследования мы проводим с 2002 года. Совместно с Институтом физкультуры были разработаны и протестированы на российских группах «спортивные панели» – группы самых значимых спортивных маркеров, – рассказывает Андрей Глотов.
Что такое генетический паспорт? Конечно, это не полномасштабная расшифровка генома, полные последовательности ДНК прочитаны на сегодня не более чем у 200 человек. Эта область науки развивается стремительно, но пока еще расшифровки стоят десятки тысяч долларов. К тому же исчерпывающее знание о конкретной ДНК пока важно только для науки, а на практике его применить нельзя: ученые в большинстве случаев просто не знают, как сказываются на организме вариации в генах.
Но в последние десять-пятнадцать лет накоплена определенная статистика, и теперь на основании тех или иных вариантов некоторых генов можно предсказать: у этого человека высок риск болезни Альцгеймера, этот хорошо будет переносить недостаток кислорода, а этому кровяное давление, скорее всего, не позволит стать чемпионом в биатлоне. Идентифицированных таким образом вариаций немного, но они есть, и их список, составленный для конкретного человека, как раз и является генетическим паспортом.
– Мы исследуем от 9 до 34 генов из разных систем организма, – объясняет Олег Глотов. – Минимальное количество – не более чем подсказка, необходимая для того, чтобы сориентировать человека на тот или иной вид спортивной деятельности. У каждого из этих генов есть несколько вариантов, встречающихся у разных людей. Мы определяем, какой у вас, допустим, вариант гена, влияющего на развитие сердечно-сосудистой системы, и рекомендуем, стоит ли заниматься циклическими видами спорта или игровыми. Причем мы можем подсказать и режим тренировок. Девять генов – это минимальный набор, по одному гену из каждой системы. Это дешево, быстро, но очень приблизительно. Чем больше генов вы исследуете, тем точнее прогноз. На сегодня 34 гена – это оптимальное число, это те гены, вариации которых изучены более-менее хорошо. Но список постоянно уточняется и изменяется.
Полный спортивный генетический паспорт обойдется заказчику в 30 тыс. рублей. В него занесены данные о вариациях в «спортивных» генах, рекомендации по физической нагрузке, тренировочному режиму, питанию, указаны возможные риски заболеваний.
Первым, кто занялся генетическим тестированием спортсменов, был англичанин Хьюмен Монтгомери, больше десяти лет назад опубликовавший статью об этом в журнале Nature. Он исследовал вариации в гене ангиотензин-превращающего фермента у альпинистов. Фермент с таким сложным названием играет ключевую роль в регуляции кровяного давления. Монтгомери выяснил, что высокий уровень фермента в крови повышает адаптивность к нагрузкам и вроде бы полезен для спортсмена, но, с другой стороны, человеку с такой генетикой лучше не подниматься выше 7000 метров: фермент так старается поскорее адаптировать организм к высоте, что доводит его до сердечного приступа.
С тех пор появились сотни научных работ не только по этому гену, но и по другим системам, которые и легли в основу рекомендаций медиков. По словам Глотовых, генотипы можно условно разделить на три категории: выносливый тип, силовой и промежуточный. Условность классификации объясняется тем, что каждый тип имеет свои подтипы в зависимости от индивидуальных особенностей организма.
Люди, относящиеся к промежуточному типу, вряд ли станут рекордсменами. Но при определенных условиях, таких как правильно организованная среда, сильная мотивация, грамотные тренировки, успеха в каких-то видах спорта добиться могут. Их преимущество в том, что они могут выполнять как силовые упражнения, так и соревноваться в выносливости. Люди, относящиеся к двум другим категориям, без ущерба для здоровья, в основном для сердечно-сосудистой системы, могут выполнять только «свои» упражнения.
Спортсмены, предрасположенные к выносливости, более перспективны в лыжных гонках, беге на длинные дистанции, велосипедном спорте. Атлеты скоростно-силового типа будут показывать лучшие результаты в тяжелой атлетике, борьбе, боксе. Если боксер «от природы» будет заниматься велосипедным спортом, его сердце может не выдержать тренировочных и соревновательных нагрузок.
Наука в закрытом режиме
Исследование выглядит следующим образом. Берут кровь из вены, затем из нее выделяют ДНК и изучают гены, отвечающие за развитие спортивных качеств. Исследование одной определенной системы генов стоит 2–3 тыс. рублей. Полный спортивный генетический паспорт обойдется заказчику в 30 тыс. рублей. В него занесены данные о вариациях в «спортивных» генах, рекомендации медиков по физической нагрузке, тренировочному режиму, питанию, указаны возможные риски заболеваний.
– Основные заказчики генетического паспорта спортсмена – родители, – комментирует Олег Глотов. – Помимо анализа физического состояния ребенка его гены сравниваются с базой данных генов высококвалифицированных спортсменов в разных видах спорта. Это позволяет более точно выбрать вид спорта, тренировочный процесс и даже игровое амплуа.
В начале года институт имени Д. О. Отта совместно с хоккейным клубом СКА запустил программу «Генетический паспорт хоккеиста». В рамках этого проекта обследованы несколько профессионалов, играющих в КХЛ, а также юные спортсмены 1994 и 1998 года рождения: чтобы понять, какие факторы влияют на спортивный результат, ученые на основании оценок тренеров отбирали детей, различающихся по уровню достижений в спорте. Помимо генетической предрасположенности в этом возрасте спортивная успешность может зависеть от физического развития ребенка, скорости полового созревания, частоты тренировок, даже от мотивации родителей.
– Врач нам изначально объяснил цель исследования, и мы решили, что для сына это будет полезно – знать, каковы его шансы в хоккее, – говорит Татьяна, мама одного из ребят, принимавших участие в исследовании. – Конечно, когда ребенок с детства чем-то очень увлекается, поменять занятие очень тяжело. Но ведь категоричных задач никто не ставит. Нам объяснили, что у сына более развита выносливость, чем скорость. Мы можем найти себя еще в лыжах и плавании.
Сказать, как результаты первого исследования отразятся на работе хоккейного клуба СКА, пока сложно: нужны анализы более многочисленной группы. Но для каждого ребенка, принявшего участие в исследовании, паспорт спортсмена – это индивидуальный навигатор по дальнейшей жизни. И неважно, будет она напрямую связана со спортом или нет.
– Генетическое тестирование спортсмена – направление новое, но если оно не найдет применения в ближайшем будущем, это может обернуться для нашей страны поражением, – считает Петр Лидов, член медицинской рабочей группы «Сочи-2014», руководитель медицинских программ Федерации тенниса России.
Мнение Лидова имеет под собой основания. Как уже говорилось, сравнительная генетика – исследования вариаций генов – развивается очень быстро. Генетическое тестирование человека вообще и спортсмена в частности – новая область, в которой именно сейчас идет процесс накопления статистики: исследуется все больше геномов, устанавливаются зависимости способностей организма от генотипов, постоянно пересматриваются тест-системы. Допустим, сейчас уже можно, не расшифровывая геном целиком, посмотреть 900 тыс. вариаций в самых разных генах. Но выделить среди них значимые и определить, как эти вариации влияют на организм, ученые пока не умеют.
– В большинстве стран научные работы по спортивной генетике, а также по рекрутам (генетическое тестирование для армии. – «РР») сейчас идут в закрытом режиме, – говорит Олег Глотов. – Публикации того же Монтгомери перестали появляться в открытой печати примерно с 2006 года, с тех пор как он переехал в США и перешел от чистой науки к прикладным разработкам.
Так что если мы хотим развивать прикладную генетику, особенно в большом спорте, то делать это придется самим.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
02.12.2010