Gendoping und molekulares Doping

Zusammenfassung

Im Zuge einer weiter fortschreitenden Diskussion um Gentherapien im medizinischen Bereich schwingt im Hintergrund oft das Thema „Gendoping“ mit. Trotz Definitionen der World Anti-Doping Agency (WADA) ist Gendoping inhaltlich nicht ganz einfach zu fassen, die Grenze zum klassische Doping verschwimmt, denn der Begriff „Gendoping“ beschreibt nicht nur Leistungssteigerungen, die durch das Einschleusen von genetischem Material verursacht werden könnten, sondern auch die Nutzung von Zellen i. Allg. mit dem Ziel einer Verbesserung der sportlichen Leistungsfähigkeit. Auch die Veränderung der Expression von Genen, die einen leistungssteigernden Effekt haben können, indem die Sauerstoffversorgung verbessert oder das Muskelwachstum gesteigert wird, werden oftmals, auch wenn dies nicht der WADA-Definition entspricht, als Gendoping bezeichnet. Gendoping, so wie von der WADA definiert, ist bislang ein eher hypothetisches Phänomen; es wurde bislang noch nie nachgewiesen. Dennoch spielt es rein vorsorglich eine Rolle bei der Dopingbekämpfung. Es wird als Missbrauch der Gentherapie angesehen, denn die Mechanismen sind für beide Anwendungsbereiche praktisch gleichartig.

Gendoping könnte – analog zu gentherapeutischen Verfahren – auf dem Einschleusen von DNA bzw. mRNA oder siRNA oder auch CRISPR/Cas basieren. Hierdurch erfolgt eine Modulation der Genexpression, was letztlich in leistungssteigernden physiologischen Veränderungen resultiert. Die Zielgene derartiger Manipulationen sind letztlich die gleichen, die auch beim konventionellen pharmakologischen Doping adressiert werden.

Nachweisverfahren für Gendoping befinden sich derzeit noch im Versuchsstadium. Die gesundheitlichen Risiken beim Gendoping sind die gleichen wie bei der direkten Applikation von Substanzen; hinzu kommt die Tatsache, dass das Einschleusen von Nukleinsäuren irreversibel ist und eine Gewebsspezifität nicht gesichert werden kann.

Abstract

In the course of the ongoing discussions on gene therapy for medical reasons, the possible use of comparable procedures for improved performance in sports becomes an option. Despite a definition of the World Anti-Doping Agency (WADA) on gene doping, this term is not easy to grasp. The boundary to classical doping is indistinct as the term gene doping describes not only enhanced performance due to the transfer of genetic material into an organism but also the general use of cells to enhance the physical performance capacities. Besides the use of nucleic acids and analogues, manipulation resulting in changes in gene expression that improve the oxygen supply or increase muscle growth are frequently also called gene doping even this is not in line with the definition of the WADA. Based on the definition of the WADA, to date gene doping is a hypothetical phenomenon as it has never been proven. Nevertheless, for reasons of prevention it is listed in the WADA code as a forbidden method. It is considered as an abuse of gene therapy aiming to increase physical performance as the mechanisms are practically the same for both fields of application.

Analogue to gene therapeutic procedures, gene doping strategies could include the transfer of DNA, mRNA or siRNA into the organism or the use of CRISPR/Cas. This results in a modulation of gene expression and ultimately physiological changes leading to an increased performance. Gene therapy and postulated gene doping address the same targets and induce physiological alterations by genome editing, not by substance application. Technical strategies for the detection of gene doping are still under development. The health risks of gene doping are the same as the risks of classical direct substance administration, augmented by the fact that the administration of nucleic acids is irreversible and a limitation to the target tissue cannot be guaranteed.