Arbeitsblatt: Gendoping

Gendoping – Fakt oder Fiktion? Anabolika, EPO, Aufputschmittel – alles harmlos gegen die Form von Doping, die im Moment am meisten gefürchtet wird. Wie ein Blick zurück auf die Geschichte des Sports belegt, hat immer eine Minderheit von Sportlern Dopingmissbrauch betrieben. Bisher mussten Substanzen zur Leistungssteigerung regelmässig zugeführt werden. Basierend auf den Entwicklungen der Gentherapie könnten aber in naher Zukunft Erbinformationen (DNA) in den Körper eingebracht werden, die die Leistungsfähigkeit eines Sportlers mitbestimmen. Diese transgene DNA sorgt dann vor Ort für eine erhöhte Produktion körpereigener, leistungssteigernder Stoffe. Gentherapie ist mittlerweile in den meisten Industriestaaten ein intensiv verfolgtes Forschungsfeld. Man verspricht sich Hilfe beispielsweise gegen Erkrankungen, die auf der mangelhaften Produktion eines körpereigenen Eiweissstoffes beruhen. Was sind Gene und welche Funktion besitzen sie? Gene sind spezifische DNAAbschnitte, die die Information zur Herstellung eines Proteins tragen. Prinzipiell liegen in allen Zellen eines menschlichen Körpers im Zellkern dieselben Gene vor. Jedoch können z.B. Muskelzellen auf ganz andere Gene und damit auf andere Proteine angewiesen sein, als Zellen des Zentralnervensystems. Damit Zellen bestimmte Proteine synthetisieren können, müssen die auf den Genen enthaltenen Informationen in sogenannte Messenger oder BotenRNA umgeschrieben werden. Diese mRNAs dienen als Vorlage zur Erstellung der betreffenden Proteine. Ist ein Gen mutiert oder beschädigt, kann eine fehlerhafte Expression erfolgen, so dass das entsprechende eventuell lebenswichtige Protein nur mangelhaft bzw. nicht synthetisiert werden kann. Für die medizinische Forschung ergibt sich die Möglichkeit, eine durch einen Proteinausfall bedingte Krankheit ursächlich, also an den fehlerhaften Genen, bekämpfen zu können. Was ist Gendoping? In der Biologie versteht man unter GenDoping das Einschleusen von DNA oder RNAMolekülen in den menschlichen Organismus. Wie schleust man DNA in den menschlichen Organismus ein? Für den Transfer in die Körperzellen bestehen verschiedene Möglichkeiten. Gene lassen sich zum Beispiel direkt in einen Muskel injizieren. Ein Teil der Zellen würde dann die neue DNA aufnehmen und eventuell auch dem eigenen Genbestand einverleiben. Diese Methode ist aber nicht sehr effektiv, darum nutzen Wissenschaftler im Tierexperiment oft Viren als Genfähren. Im Prinzip besteht ein Virus nur aus etwas Erbsubstanz, verpackt in einer Proteinhülle. Mit dieser Außenhaut dockt das Virus an einer Zelle an und entlässt dann sein Erbgut ins Innere. Ersetzt man nun vorher virale Gene durch andere, werden genau diese in die Körperzellen eingeschleust. Virale Genfähren gelangen allerdings über die Blutbahn auch an nicht dafür vorgesehene Stellen im Körper, wo die neuen Gene unerfreuliche Nebenwirkungen hervorrufen können. Man stelle sich nur vor, was passiert, wenn ein Gen zum massiven Muskelaufbau statt nur in der Skelettmuskulatur auch im Herzmuskel landet. Ein gezielteres Vorgehen ermöglicht ein anderer Ansatz zur Gentherapie: Dem Patienten werden Zellen eines speziellen Typs entnommen, dann im Labor mit dem gewünschten Gen bestückt und schliesslich wieder in den Körper zurückgeführt. Alle genannten Verfahren dürften eines Tages von gewissen Sportlern genutzt werden, zumal sich der Missbrauch unter Umständen nur schwer aufdecken lässt. Die einzige klare Nachweismöglichkeit liegt in der Identifizierung der eingeschleusten Erbinformation selbst. Dazu müsste aber nicht nur die Bausteinfolge des Genkonstrukts bekannt sein. Den Sportlern müsste auch vor den Wettkämpfen eine Probe Muskelgewebe entnommen werden. Einem solchen Eingriff dürften Athleten kaum zustimmen, so dass ein derartiger Dopingtest wohl niemals routinemässig eingesetzt werden kann. Keiner weiss, ob es Gendoping schon gibt Ob und in welchem Mass Gendoping im Sport schon Anwendung findet, kann im Moment niemand mit Sicherheit sagen. Aber die AntiDopingAgenturen WADA und NADA haben sich schon in Position gebracht. GenDoping wurde schon in die Liste der verbotenen Methoden aufgenommen. Dopingmittel der Zukunft Menschliches Wachstumshormon (human growth hormon, HGH, Somatropin) stimuliert die Proteinsynthese und die Lipolyse, es fördert Knochen und Muskelzellwachstum. Insulinähnliche Wachstumsfaktoren (IGF, insulinlike growth factor) spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung, der Aufrechterhaltung und der Regeneration von Nerven und Muskeln. Zudem hemmen sie den Proteinabbau. Die Einnahme von IGFI zur Leistungsverbesserung im Sport, insbesondere im Bodybuilding, ist in den letzten Jahren zunehmend ein Problem geworden. Angiotensin umwandelndes Enzym (angiotensin converting enzyme, ACE) kann die aerobe Ausdauerleistung fördern. Das MyostatinGen In jüngster Zeit haben die Entdeckung des MyostatinGens und seine Bedeutung für die Regulation des Muskelwachstums für Aufsehen gesorgt. Myostatin ist an der Differenzierung der Skelettmuskulatur beteiligt und wirkt als negativer Regulator des Muskelwachstums. Rinder, bei denen das MyostatinGen blockiert ist, entwickeln soviel Muskelmasse, dass sie kaum noch stehen können. Sportler könnten gentherapeutisch inaktivieren. eines Tages Myostatin Was denkst du, ist der Wettlauf gegen die Entwicklung immer neuer Methoden der illegalen Leistungssteigerung von Sportlern überhaupt zu gewinnen?