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Gendoping

Teil 10 aus dem Artikel von Dr. Kurt Moosburger: “Doping – Ein Überblick über die Gegenwart und ein Ausblick in die Zukunft”.

Gendoping Video 1:

Die Zukunft des Dopings im Hochleistungssport liegt vermutlich in der Gentechnologie.

Die somatische Gentherapie zum künftigen Nutzen der Menschheit funktioniert im Tierversuch bei Mäusen schon seit Jahren und wird in absehbarer Zeit vermutlich auch beim Menschen, sprich Athleten, missbräuchlich zur Anwendung kommen.

Auf die medizinethische Problematik will ich an dieser Stelle nicht eingehen (Die Frage nach der Ethik erübrigt sich beim Thema Doping sowieso).

Wie funktioniert die Technologie der somatischen Gentherapie und damit auch das Gendoping?

Dazu benötigt man Plasmide (man kann auch bestimmte Viren verwenden). Diese werden in der Gentechnologie als Transportsystem (sog. Vektoren) verwendet.

Das sind extrachromosomale Gene, die in der Zelle als DNA-Moleküle vorliegen. Diese „speziellen Gene“ bzw. „speziellen DNA-Moleküle“ können direkt auf andere Zellen übertragen werden (sog. Transfektion), z.b. in die Muskulatur injiziert werden und dem „Wirt“ neue Eigenschaften verleihen, zum Beispiel

1. die Bildung von Peptidhormonen wie
• HGH bzw. IGF-1 oder MGF – anaboler Effekt mit Muskelhypertrophie und gleichzeitigem Körperfettabbau
• Eythropoietin – Bildung roter Blutkörperchen, somit größere Sauerstofftransportkapazität und letztlich höhere O2-Aufnahme der Muskulatur (VO2), sprich größere aerobe Kapazität = Ausdauerleistungsfähigkeit.

Gendoping Video 2:

2. das Ausschalten bzw. Blockieren von Myostatin (einem Protein, das das Muskelwachstum hemmt), was zu einer ausgeprägten Muskelhypertrophie führt. ( molekulares Doping).

Beim Gendoping werden also im Labor produzierte und speziell „eingestellte“ Gene in Körperzellen eingeschleust, um sich dort zu endogenen „Dopingkraftwerken“ zu entwickeln. Deren Aufgabe ist es beispielsweise, die zelluläre DNA zu verstärktem Muskelwachstum ( höhere Kraftleistung) „anzuregen“ oder die Sauerstofftransportkapazität im Blut zu erhöhen ( höhere Ausdauerleistungsfähigkeit).

Ein Nachweis auf Basis der Unterscheidung „körpereigen“ – „körperfremd“ ist in diesem Fall kaum mehr möglich. Mit anderen Worten, damit wären Dopingkontrollen überflüssig – es sei denn, man findet eine Möglichkeit, die genetische Modifikation bzw. die aktivierten DNA-Bereiche nachzuweisen, was aber sehr aufwändig und entsprechend kostenintensiv wäre.

Aktueller Nachtrag Juni 2006: Eine solche Nachweismethode scheint es neuerdings zu geben. An der Abteilung Sportmedizin der Medizinischen Universitätsklinik Tübingen wurde ein Testverfahren entwickelt, mit dem sich geringste Spuren transgener DNA im Blut nachweisen lassen. Je nachdem, wie lang der Gentransfer zurückliegt, variiert die Menge der der im Blut befindlichen DNA-Moleküle.

Mit dem jetzt entwickelten Test, der darauf beruht, dass transgene DNA keine Introns (nicht codierende DNA-Abschnitte, also DNA ohne Information für ein Protein) enthält, was mittels single cell-PCR nachweisbar ist, können in wenigen Millilitern Blut Moleküle transgener DNA spezifisch nachgewiesen werden. Spezifische tDNA-primer können mittlerweile aus zwei ml Blut vier Moleküle Erythropoietin-tDNA „aufspüren“. Unklar ist jedoch, wie lange tDNA im Blut nachweisbar bleibt. Ob ein Nachweis auch noch Jahre nach erfolgtem Gentransfer möglich ist, ist die Frage. Auf der anderen Seite ist es denkbar, dass ein positiver Befund nach Jahren zustande kommen kann, wenn transfizierte Zellen absterben oder vorübergehend geschädigt werden – wie z.B. Muskelzellen durch übermäßige Belastung – und in der Folge tDNA ins Blut freigesetzt wird.

Abgesehen davon stellt sich beim Gendoping eine ethische Frage: Was ist mit der nächsten Generation, sprich dem Kind eines gengedopten Sportlers? Dieses wird ja mit dem manipulierten Genom geboren – es gehört somit zu seiner genetischen Ausstattung. Kann man dieses Kind, wenn es eine Sportlerlaufbahn einschlägt, dann auch des Gendopings bezichtigen?
Ergänzung September 2006: Repoxygen

(Quellen: Wikipedia, www.dshs-koeln.de/biochemie/rubriken/00_home/00_rep.html)
Repoxygen^TM ist der Markenname für eine Art von Gentherapie, die in Mäusen bei niedriger

Sauerstoffkonzentration eine kontrollierte Produktion von Erythropoietin (EPO) bewirkt. Repoxygen wurde von Oxford Biomedica zur Behandlung von Anämie entwickelt. Es befindet sich noch in vorklinischen Studien und wurde noch nicht in größerem Umfang am Menschen getestet (Nach neueren Meldungen wurde die Entwicklung von Repoxygen eingestellt, es wird also nicht zu therapeutischen Zwecken auf den Markt kommen).

Repoxygen wurde als viraler Gentherapievektor konstruiert, der das humane EPO-Gen unter die Kontrolle eines sogenannten Hypoxie-Kontrollelements (HRE) bringt. Das HRE kann mutmaßlich eine verminderte Sauerstoffkonzentration wahrnehmen und daraufhin das EPO-Gen einschalten. Repoxygen wird per Injektion in Muskelgewebe verabreicht, um dort die Synthese von EPO zu induzieren. Physiologisch wird EPO in der Niere gebildet.

Sportler könnten Repoxygen benutzen, um die Anzahl der roten Blutkörperchen zu erhöhen. Aufgrund seiner selbstregulatorischen Eigenschaften wäre es derzeit mit großer Wahrscheinlichkeit nicht möglich, Repoxygen in einem Dopingtest zu detektieren. Die Benutzung von Repoxygen zu Dopingzwecken ist nach dem World Anti-Doping Code weltweit verboten. Aber ob sich Repoxygen zur Steigerung der Sauerstofftransportkapazität und damit der maximalen Sauerstoffaufnahme im Ausdauersport eignen würde, ist ohnehin fraglich.

Der umstrittene, mit Dopingvergangenheit behaftete (und deswegen auch verurteilte) deutsche Leichathletiktrainer Thomas Springstein steht derzeit unter Verdacht, Repoxygen benutzt zu haben (Frankfurter Allgemeine vom 28.01.2006, Email von Thomas Springstein an einen holländischen Eisschnelllaufarzt: „…Das neue Repoxygen ist schwer erhältlich. Bitte gib mir bald neue Instruktionen, so dass ich die Produkte vor Weihnachten bestellen kann.“ Siehe „Der verratene Sport“ von Werner Franke und Udo Ludwig, Verlag Zabert Sandmann 2007)
Ergänzung 2007: Mehr zum Thema Gendoping und dessen mögliche Methoden siehe in diesem Übersichtsartikel: Potential Use of Gene Transfer in Athletic Performance Enhancement

Ein Artikel mit freundlicher Genehmigung von Dr. Kurt Moosburger

Quelle: www.dr-moosburger.at/pub/pub029.pdf

Vielen Dank Herr Moosburger.

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