興奮劑不行，那如果用基因工程改變運動員的基因呢？

「基因興奮劑」目前還不太現實，但如果科學家們可以通過操縱基因安全地提升競技表現，未嘗不是一件值得慶賀的事情。

撰文 約翰·霍根（John Horgan）

翻譯 張雪

審校 秦琪凱

基因療法通常採用病毒來改變或替換某種引發疾病的基因，但由於其可能會產生不可預測的致命性副作用，這種基因手段的研究進程已經減緩。因此，目前運動員想要採用成功的基因「興奮劑」還不太現實。

圖片來源：美國國立衛生研究院

2016年夏季奧林匹克運動會已經在里約熱內盧拉開帷幕。在這四年一度的時刻，我們都在為世界各國運動員們將展示出的非凡天賦、毅力和優雅而歡呼，無論他們來自嚴寒之地的冰島，還是接近赤道的奈及利亞。不過，與此同時，可能也會有一些競技者利用違禁藥物來提升自己的體育成績。這種做法不僅對其他運動員不公平，還可能對運動員自己的身體造成傷害。世界反興奮劑機構（WADA）的職責就在於為奧林匹克委員會及其他體育組織提供關於違禁藥物的檢測，該機構此前已指控俄羅斯曾在國家層面上為運動員們實施興奮劑項目，導致俄羅斯100多名運動員被禁止參加里約奧運會。當然，俄羅斯這種情況只是冰山一角。

20世紀80年代，人們擔心運動員服用的興奮劑是安非他命或甾類激素，現在看來，這簡直是小兒科。隨著生物科技的發展，興奮劑也經歷了更新換代，近期，世界反興奮劑機構官員開始愈發擔心在將來，體育選手會通過操縱基因來大幅度提升其力量、速度和耐力。

自上世紀90年代末起，研究人員們便發現，在小鼠或其他動物體內導入基因可增加這些動物的肌肉質量、加速細胞的修復過程，並促進攜帶氧氣的血紅細胞產生。這類基因可以直接注射到目標動物的肌肉中或通過病毒侵染的方式插入到動物自身的DNA中。

遺傳學家李·斯威尼（H. Lee Sweeney）就是此類研究的先驅人物，他曾在2004年《科學美國人》雜誌的一篇題為《基因「興奮劑」》（Gene Doping）的文章中介紹過自己的研究成果。當基因療法被用於改良體質而不是治療疾病時，它就不再應該被稱為「基因療法」，而應該被稱作「基因興奮劑」。

上世紀90年代末，斯威尼將胰島素生長因子基因IGF-1導入到小鼠體內，從而將其力量增強了27%。斯威尼和其他研究人員希望，這類基因療法可以令老年人、肌肉萎縮症患者甚至是在零重力環境中喪失肌肉質量的宇航員們從中受益。

在閱讀過關於「施瓦辛格鼠」的媒體報道後，運動員們自然也開始對這種基因療法產生興趣。自從斯威尼的研究成果首次公布後，很多大學運動員都央求他在自己身上嘗試這種基因療法，當然斯威尼都拒絕了。但斯威尼還是擔心會有運動員最終找到幫他們進行基因興奮改造的人，就像他們能夠找到甾類激素和其他違禁藥物的供應源一樣。

原則上，基因療法可以作用於特定靶標，比如快速收縮（快肌）或緩慢收縮（慢肌）的肌肉細胞等，令鉛球、舉重、短跑或跳高選手等特定的運動員受益。

那麼一旦這種基因興奮劑出現，該如何檢測到它們的存在呢？興奮基因及其產生的蛋白質和病毒載體都很難在血液和尿液中檢測得到。直到最近，專家們還認為對基因興奮劑進行檢測需要進行肌肉活檢，這最少也要摘取一大塊肌肉。但據稱，最近一位澳大利亞研究人員開發出一種血液檢測方法，可以檢測出基因興奮劑，而世界反興奮劑機構正考慮採用他的方法。

那麼，里約奧運會的參賽選手是否會在基因上做手腳呢？我們並不需要太擔心，因為目前為止，人類基因療法的實際發展與此前預期的美好效果仍相去甚遠。

幾十年前，基因療法的支持者們曾預測，基因療法不久內就能消除許多疾病。因為不管是囊性纖維化還是早髮型乳腺癌，這些疾病都可以追溯到某個缺陷基因。一些狂熱支持者當時甚至已經預言可以利用基因工程「設計嬰兒」，在他們的想像中，用基因工程設計出來的這些孩子，長大後可以比諾貝爾獎獲得者更聰明、比奧林匹克運動員更健壯。

然而，目前為止，即便是最保守的預測都還未實現。根據《基因醫學雜誌》（Journal of Gene Medicine）的報道，科學家們已在世界範圍內實施超過2000種基因療法試驗，而結果是令人失望的。2004年，中國通過了一項關於癌症的基因療法，今年，歐盟監管機構也通過了一項針對嚴重複合型免疫缺陷兒童的治療方法。

但在美國這一實行了超過全世界半數之多基因療法試驗的國家，美國食品及藥品監督管理局（FDA）仍沒有批准任何商業化的基因療法。基因療法有可能會誘發人體免疫系統不可預測的致命性反應，美國國立衛生研究院（NIH）提出警告，基因療法「可能會導致毒副反應、炎症、癌症等極其嚴重的健康風險」。

基因興奮劑專家斯威尼去年接受《紐約》雜誌採訪時說道，要想採用基因興奮劑，「需要先抑制運動員的免疫系統，這樣身體才不會與識別為病毒的物質進行對抗。這是一個危險的過程，仍需花費很長時間來進行完善。」

或許會有一些急功近利的奧運會選手甘願賭上職業、健康和生命的風險讓膽子大的科學家來改造他們的基因，但我認為，至少在近幾屆的時間裡，基因工程還不至於對奧運會產生深遠的影響。

如果基因興奮劑可以被安全採用，那麼這也是一項值得慶賀的理由，畢竟這從另一個角度意味著基因療法終於開始實現它巨大的潛力。正如我的同事、《科學美國人》專欄作者史蒂夫·米爾斯基（Steve Mirsky）所說，世界級的運動員之所以如此優秀，有很大一部分原因是因為他們天生具有包括基因突變在內的基因優勢。如果後天加入基因興奮劑不公平，那先天具有的基因突變優勢公平嗎？或許基因興奮劑只是用來消除競技場差別的一種方式而已。

http://blogs.scientificamerican.com/cross-check/could-olympians-be-tweaking-their-genes/

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