Gene Doping f√ľr mehr Leistung im Sport


Das Zeitalter des Gen-Dopings ist da!

J√ľngste Fortschritte in der Humangenomforschung werden es bald einfacher machen, ma√ügeschneiderte Herz-Kreislauf-Systeme und Muskeln f√ľr Ihren Sport zu kaufen. Manche meinen sogar, dass Athleten es bereits tun (tats√§chlich seit den Olympischen Spielen 2008 in Peking!).

Die Erw√§hnung von Gendoping (als verbotene Methode) erschien erstmals 2003 in der verbotenen Anti-Doping-Liste der WADA. (Um die Liste der verbotenen Substanzen 2012 herunterzuladen, klicken Sie bitte hier unter M3 (verbotene Methode 3) f√ľr Gendoping ).

Gene Doping f√ľr mehr Leistung im Sport

Die Liste erwähnt, dass Gendoping - mit dem Potenzial zur Steigerung der sportlichen Leistung - weiterhin verboten ist. Dies beinhaltet die folgenden Methoden:

1. Transfer von Nukleinsäuren oder Nukleinsäuresequenzen

2. Verwendung von normalen oder genetisch veränderten Zellen

Diese neuartige Technik hat das Potenzial, die Leistungssteigerung f√ľr den Sport drastisch (und dauerhaft) zu ver√§ndern. In einer Welt mit grassierendem Gendoping werden Tabletten und Kapseln Geschichte sein. Au√üerdem werden die meisten Doping-Tests (wie wir sie kennen) nicht mehr funktionieren. Da die Wissenschaft hinter Gendoping immer mehr High-Tech wird, wird es immer schwieriger, zwischen den "Gen-Cheats" und den "Gen-Freaks der Natur" zu unterscheiden.

Was ist das Doping von Genen?

Was ist Gendoping und wie verbessert es die Leistung?

Um die Antwort zu wissen, werfen wir einen Blick auf die Wissenschaft dahinter:

Ein Gen ist ein Ausschnitt aus menschlicher DNA, der Informationen (Genotyp) enth√§lt, die zur Erzeugung individueller Merkmale (Ph√§notypen) wie blaue Augen, schwarze Haare und so weiter verwendet werden. In der Natur werden diese Informationen von den Eltern an ihre Nachkommen weitergegeben. Fortschritte in der Wissenschaft haben jedoch dazu gef√ľhrt, dass "Genmanipulation" Realit√§t geworden ist.

Wissenschaftler, die am menschlichen Genom arbeiten, konnten spezifische Gene, die f√ľr Hormone und Wachstumsfaktoren kodieren, trennen, die die Leistungsf√§higkeit von Leistungssportlern gezielt verbessern k√∂nnen.

Einige davon sind:

ein. Menschliches Wachstumshormon-Gen

Das vom Hypophysenvorderlappen produzierte humane Wachstumshormon (hGH) dient folgenden Funktionen:

‚ÄĘ Anabolismus (Zunahme der Muskelmasse) durch erh√∂hte Proteinablagerung und -retention

‚ÄĘ Lipolyse (Abbau von Fetten)

Methoden der hGH-Dotierung sind die Verabreichung von rekombinantem hGH, Vorläufern oder Sekretoren.

Dar√ľber hinaus ist die Genmanipulation f√ľr das Muskelwachstum durch die Induktion der hGH-Sekretion eine sich schnell entwickelnde Technik1. Die Verabreichung eines rekombinanten Adenovirus, das f√ľr hGH kodiert, hat anabole Wirkungen gezeigt2.

Bis vor kurzem war hGH-Doping schwer zu erkennen. Abnormale Verh√§ltnisse zwischen verschiedenen Isoformen von hGH waren die Grundlage der derzeitigen Methoden, um "falsches Handeln" zu erkennen. Wenn keine besseren analytischen Tests f√ľr den Nachweis entwickelt werden, verspricht das Wachstumshormon Gen-Doping eine sehr realistische Bedrohung.

b. IGF-1 oder MGF-Gen

Gene, die auf spezifische Proteine ‚Äč‚Äčwie IGF-1 (Insulin√§hnlicher Wachstumsfaktor - 1) und MGF (Mechano-Wachstumsfaktor) zielen, besitzen das Potenzial, die Muskelmasse und damit die Leistungsf√§higkeit zu erh√∂hen, insbesondere in Sportarten, die von explosiver Muskelkraft und -st√§rke abh√§ngig sind.

IGF-1, in Kombination mit Wachstumshormon und Insulin, ist f√ľr den gr√∂√üten Teil des anabolischen Wachstumsreizes im menschlichen K√∂rper verantwortlich. Von der Leber synthetisiert und sezerniert, dient es einer F√ľlle von Funktionen3:

‚ÄĘ Hypertrophie der Skelettmuskulatur durch Induktion einer erh√∂hten Proteinsynthese und -retention

‚ÄĘ Schutz von Knorpel und Neuronen

‚ÄĘ Erhalt der Knochendichte durch Stimulierung der Osteogenese (konstante Ablagerung von neuem Knochen, um der normalen Resorption von Knochen zu begegnen, die normalerweise auftritt)

‚ÄĘ Zus√§tzlich kann IGF-1 Insulinrezeptoren stimulieren (wenn auch in h√∂heren Dosen) und somit anabole Wirkungen von Insulin wie Proteinretention und Wirkungen auf den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel imitieren

Im Gegensatz zu IGF-1 (Wachstumsregulation bei Erwachsenen) liefert IGF-2 die hauptsächliche stimulierende Kraft während der fötalen (intrauterinen) Entwicklung eines Individuums.

Da IGF-1 in den Muskeln lokalisiert ist, sind die Chancen f√ľr systemische Nebenwirkungen mit erh√∂hten Spiegeln (derzeit angenommen) minimal.

c. Erythropoietin-Gen

Doping mit Erythropoietin-Gen erh√∂ht die Anzahl der roten Blutk√∂rperchen. Die verbesserte Zufuhr von Sauerstoff zur Aus√ľbung von Muskeln hilft folglich bei der Verbesserung der Leistung bei Ausdauerereignissen.

Erythropoietin (EPO) ist ein Hormon, das von der Niere produziert wird; es dient den folgenden Aktionen:

1. Aufrechterhaltung der optimalen Erythrozytenmasse zur Sauerstoffversorgung von Geweben; Die Produktion von EPO wird durch den Bedarf an Sauerstoff durch Gewebe reguliert4

2. Absorption von Eisen, um die Produktion von Hämoglobin zu erleichtern (in Erythrozyten zu verpacken)

3. verbesserte Herzfunktion (einschließlich Kontraktilität) in niedrigen Dosen5

4. Produktion neuer Blutgefäße5 (Angiogenese), um die erhöhte Erythrozytenmasse zu ergänzen

Diese Prozesse (zusammen) sorgen f√ľr eine verbesserte Sauerstoffversorgung des Gewebes, insbesondere f√ľr die Muskulatur.

Art der Verwaltung

Eine populäre Methode, die angeblich dazu verwendet wird, Gene an ihre Loci zu liefern, ist die Kopplung dieser Gene an einen Vektor (Träger) wie ein Adenovirus.

Tierstudien haben schl√ľssig bewiesen, dass es eine solche Methode der Verabreichung von EPO gelingt, den H√§matokrit um bis zu 81% zu erh√∂hen; Diese Effekte halten fast ein Jahr lang an6;7.

Ist das Gen-Doping nachweisbar?

Gegenw√§rtige Gendopingtechniken k√∂nnen nicht durch Untersuchung von K√∂rperfl√ľssigkeiten nachgewiesen werden: Urin oder Blutproben. Dotierung sogar mit rekombinantem EPO hat sich als ziemlich schwierig erwiesen.

Obwohl rekombinantes EPO in Serum- und Urinproben nachweisbar ist, ist es schwierig, das "Falsch-Tun" abschlie√üend zu beweisen.Dar√ľber hinaus deutet ein hoher H√§matokrit (ein Ma√ü f√ľr die Anzahl der roten Blutk√∂rperchen) nicht unbedingt auf "Doping" hin. Dies ist so, weil es ziemlich schwierig ist, zwischen physiologischem Anstieg des H√§matokrits (Athleten aus gro√üer H√∂he, Schwangerschaft und genetischer Mutation) und dem durch "Doping" hervorgerufenen Unterschied zu unterscheiden.

Dar√ľber hinaus kann eine genaue √úberwachung sicherstellen, dass auch bei Athleten, die rekombinantes EPO verwenden, Serum- und Urinspiegel sowie H√§matokrit im normalen Bereich gehalten werden k√∂nnen.

In √§hnlicher Weise wird es bei Athleten, die Gene (codierend) f√ľr IGF-1 verabreicht bekommen haben, schwierig sein, ein "Fehlverhalten" nachzuweisen. Eine gro√üe praktische Schwierigkeit ist die Notwendigkeit, Muskelbiopsien f√ľr einen solchen Nachweis zu nehmen. (Autsch! Ich wei√ü nichts von dir, aber ich h√§tte definitiv Bedenken f√ľr solche invasiven Verfahren!).

Zukunft des Gen-Dopings

Gendoping steckt noch in den Kinderschuhen. Da immer mehr Gene entdeckt werden, die Gesundheits- und Fitnessparameter verbessern, wird die Liste der Gene, die die Sportleistung verbessern k√∂nnen, exponentiell wachsen. Sogar w√§hrend wir sprechen, wurden mehr als 100 intrazellul√§re und intranukleare Stellen f√ľr solche Gene entdeckt; Jedes Jahr werden mehr Gene entdeckt8.

Ab sofort scheint Gendoping nahezu unm√∂glich zu sein. Wenn keine idiotensicheren Tests f√ľr genetisches "Falsch-Tun" entworfen und durchgef√ľhrt werden k√∂nnen, scheint ein Gerangel um "Designer-Gene" in naher Zukunft sehr wahrscheinlich.

Verweise

(1) Segura J, Guti + Rrrez-Gallego R, Ventura R, Pascual JA, Bosch J, Such-Sanmart + G et al. Wachstumshormon im Sport: Jenseits von Peking 2008. Therapeutisches Drug Monitoring 2009; 31 (1).

(2) He X, Goldsmith CM, Marmary Y, Wellner RB, Parlow AF, Nieman LK et al. Systemische Wirkung von menschlichem Wachstumshormon nach Adenovirus-vermitteltem Gentransfer auf Submandibulardr√ľsen der Ratte. Gene Ther 1998; 5 (4): 537-541.

(3) FLORINI JR, EWTON DZ, COOLICAN SA. Wachstumshormon und das insulinähnliche Wachstumsfaktor-System in der Myogenese. Endokrine Reviews 1996; 17 (5): 481-517.

(4) Eckardt KU, Kurtz A. Regulation der Erythropoietinproduktion. Europäisches Journal der klinischen Untersuchung 2005; 35: 13-19.

(5) Lip + nic E, Westenbrink BD, van der Meer P, van der Harst P, Voors AA, van Veldhuisen DJ et al. Niedrigdosiertes Erythropoietin verbessert die Herzfunktion bei experimenteller Herzinsuffizienz, ohne den H√§matokrit zu erh√∂hen. Europ√§ische Zeitschrift f√ľr Herzinsuffizienz 2008; 10 (1): 22-29.

(6) Svensson EC, Black HB, Dugger DL, Tripathy SK, Goldwasser E, Hao Z et al. Langfristige Erythropoietin-Expression in Nagern und nicht-humanen Primaten nach intramuskulärer Injektion eines replikationsdefekten adenoviralen Vektors. Hum Gene Ther 1997; 8 (15): 1797-1806.

(7) Zhou S, Murphy JE, Escobedo JA, Dwarki VJ. Adeno-assoziierte virusvermittelte Zufuhr von Erythropoietin f√ľhrt zu einer anhaltenden Erh√∂hung des H√§matokrits in nicht-menschlichen Primaten. Gene Ther 1998; 5 (5): 665-670.

(8) Rankinen T, Perus L, Rauramaa R, Rivera MA, Wolfarth B, Bouchard C. Die menschliche Genkarte f√ľr Leistungs- und gesundheitsbezogene Fitness-Ph√§notypen: das Update 2003. Med Sci Sport√ľbung 2004; 36 (9): 1451-1469.


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