Experten-Bericht zu Gendoping: Die Gefahr ist da

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Je feiner die therapeutischen Ansätze der Molekularbiologen werden, desto trickreicher werden auch die Doping-Strategien.

17.03.2008  - 

Kraft, Sauerstoff und Nährstoffe. Arzneimittel, die in diesen drei Feldern entwickelt werden, sind für Dopingsünder im Sport am interessantesten. Das heißt: Jede Therapie, die hier eigentlich für kranke Menschen entwickelt wird, kann potenziell missbraucht werden. Je feiner dabei die molekularbiologischen Ansatzpunkte der Therapie sind, desto trickreicher werden auch die Dopingverfahren. Und je mehr die Forscher verstehen, Patienten mit körpereigenen Substanzen zu behandeln, umso schwieriger wird es für Dopingfahnder, die eingesetzten Dopingmittel überhaupt aufzuspüren. Diese Gefahr hat auch der Sportausschuss des Deutschen Bundestages erkannt und das Büro für Technikfolgenabschätzung (TAB) mit einem Bericht zum Thema Gendoping beauftragt. Am 12. März wurden nun erste Ergebnisse der Studie vorgestellt. Das Fazit: Wer glaubt, dass Gendoping nur Science-Fiction ist, der irrt.

Der Begriff des Gendopings hat seine Ursprünge in den Anfängen der Gentherapie. Mit diesem therapeutischen Ansatz wollen Wissenschaftler genetisch bedingte Krankheiten an der Ursache des Übels packen und beispielsweise ein defektes Gen gezielt durch ein intaktes ersetzen. Bis heute ist es jedoch nicht gelungen, eine solche Gentherapie erfolgreich zu entwickeln – immer wieder gab es zwar Erfolge, aber auch dramatische Rückschläge (mehr...). Die einzige zugelassene Gentherapie gibt es in China, sie wurde vom Unternehmen Shenzen SiBiono entwickelt. In Europa ist noch keine Gentherapie auf dem Markt. Das britisch-finnische Unternehmen Ark Therapeutics hatte zwar 2007 eine Zulassung zur Behandlung von Patienten mit aggressiven Gehirntumoren beantragt, musste sie allerdings wieder zurückziehen.  

Die Gefahr, dass sich Sportler gentherapeutischer Verfahren bedienen, wird dennoch schon seit geraumer Zeit diskutiert und bekam im Jahr 2006 neue Nahrung: Damals geriet der ehemalige Leichtathletik-Trainer Thomas Springstein – zu dessen Schützen unter anderem Grit Breuer gehörte – unter Verdacht, gezielt Anfragen zur Nutzung des lediglich im Tierversuch getesteten Biotech-Präparats Repoxygen getätigt zu haben. Dieses Medikament wurde einst von der britischen Oxford Biomedica plc entwickelt, um Patienten mit Blutarmut zu behandeln. Es basierte auf einem gentherapeutischen Verfahren, bei dem das Gen für Erythropoetin (EPO) mithilfe einer Genfähre (viraler Vektor) in den Muskel eingeschleust wird. Die Idee klang vielversprechend: Durch das zusätzliche Gen wird im Knochenmark die Bildung von zusätzlichen roten Blutkörperchen angeregt, was die Sauerstoffversorgung verbessert.

Den Nachweis, dass dies wirklich funktioniert, hatten die Forscher allerdings nur im Tierversuch erbracht. Bevor Repoxygen einer klinischen Prüfung am Menschen unterzogen wurde, gab das Unternehmen die Entwicklung auf. Gegenüber biotechnologisch hergestelltem menschlichen EPO sah man keine Marktchance. Experten gehen davon aus, dass beim Menschen Thrombosen oder Herzinfarkt als Nebenwirkung wahrscheinlich gewesen wären.

Experten stellen Bericht im Sportausschuss vor

Wie die vorläufigen Ergebnisse des TAB-Berichtes dokumentieren, die am 12. März in einer gemeinsamen Sitzung des Sport- und Forschungsausschusses des Deutschen Bundestages vorgestellt wurden, sind gentherapeutische Doping-Ansätze allerdings nur ein kleiner Teil der prinzipiell bestehenden Gefahr neuen Dopings. Dies hat auch die Weltdoping-Agentur (WADA) bereits veranlasst, bei ihrer Begriffsdefinition zwischen Gendoping im engeren und im weiteren Sinn zu unterscheiden. Während sich ersterer nur auf den Missbrauch von Verfahren bezieht, bei denen Erbmaterial (DNA oder RNA) gezielt in Zellen, Organe oder den Körper eingeschleust wird, umfasst der weitere Begriff auch die Beeinflussung der Genaktivität mit anderen Methoden – also beispielsweise Eingriffe auf der Ebene der Eiweißherstellung und damit ein Großteil derjenigen Therapien, die von vielen Biotechnologie-Unternehmen im Kampf gegen Krankheiten entwickelt werden.

In dem Maße, wie die Entwicklung derartiger Arzneitmittel steigt, wächst also auch die Gefahr des Gendopings. Auch der TAB-Bericht basiert auf der weiteren Begriffsfassung und die meisten Wissenschaftler würden dieses Wort inzwischen eher durch molekulares Doping ersetzen. „Am Ende ist schließlich die Wirkung entscheidend und nicht wie diese erreicht wurde“, betonte beispielsweise Patrick Diel, Gendoping-Experte von der Deutschen Sporthochschule Köln und einer der vom TAB beauftragten Gutachter vor den Abgeordneten.

Wenn die Muskeln ohne Sport wachsen

Für den Forscher zeigt sich dies insbesondere am Beispiel Myostatin, das bei Experten als besonders heißer Kandidat für molekulares Doping gilt. Die Bezeichnung Myostatin heißt salopp übersetzt „Muskelbremse“ und dahinter verbirgt sich ein sogenannter negativer Regulator: Wenn das Eiweiß Myostatin in hohem Maße produziert wird, führt dies zu vermindertem Muskelwachstum. Anders als bei anabolen Substanzen, die nicht per se zum Muskelwachstum führen, könnte eine Substanz, die das Myostatin ausschaltet, zu Muskelzuwachs führen, ohne dass ein Sportler zusätzlich trainieren müsste. So zumindest lautet die Theorie. "Ob sich dies beim Menschen so realisieren ließe, ist noch völlig unklar, da aussagekräftige klinische Studien fehlen", erläutert Diel. Im Labor sind viele Wege denkbar, das Myostatin-Gen auszuschalten: Es werden Ansätze verfolgt, das gesamte Gen zu blockieren, in den Herstellungsprozess des Proteins einzugreifen, einen speziellen Myostatin-Rezeptor zu blockieren bzw. die Wirkung des Proteins mithilfe von Antikörpern zu hemmen. (siehe Tabelle unten)

US-Wissenschaftler der Johns Hopkins University entdeckten Ende der 90er Jahre ein Muskel-Gen. Ist es ausgeschaltet ( wie hier in der rechten Maus zu sehen), dann wird mehr Muskelmasse produziert.Quelle: Johns Hopkins University, Baltimore

Erstmals beschrieben wurde das als „Schwarzenegger-Gen“ bezeichnete Myostatin vom US-Forscher Se-Jin Lee von der Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, USA (1997, Nature, Vol. 387, S. 83-90). Er konnte nachweisen, dass Mäuse ohne dieses Gen mächtige Muskeln entwickeln (siehe Foto rechts). Einige Monate später konnte wiederum ein europäisches Team (1997, Nature Genetics, Vol. 17, S. 71-74) um Michel Georges an der belgischen Universität Lüttich das menschliche Myostatin-Gen lokalisieren. Die Forscher verglichen das bereits bekannte Maus-Myostatin-Gen mit Daten zum menschlichen Genom und wurden fündig: Das entsprechende menschliche Gen war bereits geklont, nur war es noch nicht als Myostatin identifiziert. Welche Rolle es beim Menschen allerdings tatsächlich spielt, bliebe lange unklar. Erst im Jahr 2004 berichteten Forscher um Markus Schülke der Berliner Charité schließlich gemeinsam mit dem US-Forscher Lee von einem vierjährigen Jungen (2004, New England Journal of Medicine, Vol. 350, S. 2682-2688), der natürlicherweise mit übemäßigen Arm- und Beinmuskeln ausgestattet ist - weil sein Körper aufgrund eines Erbfehlers kein Myostatin produzieren kann. Zwar war das Kind damals noch gesund, doch langfristig prophezeiten die Forscher dem Kind Beschwerden mit dem Herzmuskel - der ebenfalls übermäßig wachsen könnte. 

Se-Jin Lee’s Entdeckung hat inzwischen ihren Weg in die Pharmaindustrie gefunden. Seine Patente hat er an den amerikanischen Konzern Wyeth auslizensiert. Dieser führt nun klinische Studien mit Antikörpern durch, die Myostatin hemmen (Myo029) – der einzige Myostatin-basierte Ansatz, der bisher überhaupt am Menschen verfolgt wird und eigentlich zur Behandlung von Muskelschwund-Patienten gedacht ist. Allerdings liegen immer noch keine Ergebnisse vor, obwohl eine Phase II-Studie bereits im Januar 2007 abgeschlossen wurde.

Wer glaubt, die Gefahr von Gendoping sei gering, weil noch keine zugelassenen Präparate auf dem Markt sind, der irrt. So halten die vom TAB konsultierten Experten klinische Studien für ein gefährliches Einfalltor. „Wir können nicht ausschließen, dass Präparate den Weg aus der klinischen Forschung finden. Und wenn es passiert, dann können die Präparate auch missbraucht werden“, ist Patrick Diel überzeugt. Der Forscher ist deshalb froh, dass die WADA ein Forschungsprojekt bei ihm in Auftrag gegeben hat, um schon jetzt – bevor ein Präparat also überhaupt auf dem Markt ist – einen Nachweistest von möglichen Myostatin-Inhibitoren zu entwickeln, der Dopingsünder aufspüren kann. Solche vorauseilenden Vorhaben müssten noch viel mehr gefördert werden, so Diel, der in diesem speziellen Fall mit dem Dortmunder Biotechnologie-Unternehmen Chimera Biotec zusammenarbeitet

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Nachweis von Dopingsündern bleibt Achillesferse der Dopingjäger

Der Nachweis ist und bleibt jedoch die Achillesferse der Dopingjäger – denn die Wissenschaftler rennen möglichen Dopingmitteln immer hinterher. „Wir können schließlich nur nach etwas suchen, was wir kennen“, erläutert Diel. Bei der Masse an klinischen biopharmazeutischen Entwicklungen sei ein komplettes Screening nach möglichen Dopingstrategien kaum möglich. Darüber hinaus wird der Nachweis von Stoffen, die im Körper selbst produziert werden, ungleich schwieriger als bei extern zugeführten chemischen Substanzen. „Bei vielen Dopingstrategien, die die Genaktivität beinflussen, müssten wir also eigentlich erstmal Grundlagenforschung betreiben, um zu erkennen, was der normale physiologische Prozess ist“, so Diel.

Um molekulares Doping im Sport zu entdecken, raten Experten zu regelmäßigen Leistungsscreenings aller Spitzensportler. Quelle: haugi/ pixelio.de

Experten wie Alexander Kekulé vom Universitätsklinikum Halle schlagen deshalb aus Gründen der Machbarkeit einen Top-Down-Ansatz vor, um Dopingsündern – egal, welche Strategie sie zunächst verfolgen – auf die Spur zu kommen: die regelmäßige Abfrage von Leistungsparamentern durch die Sportverbände und deren zentrale Speicherung. „Nur durch Langzeitbeobachtungen lassen sich plötzliche Leistungssteigerungen gut erkennen. In einem zweiten Schritt müssten dann gezielte Dopinganalysen durchgeführt werden“, erläuterte der Mikrobiologe den Abgeordneten im Sportausschuss. Im TAB-Bericht wird eine solche Strategie als „intelligentes Monitoring“ bezeichnet, das allerdings nach derzeitigem Stand noch auf etliche fachliche und rechtliche Umsetzungsprobleme stößt. Und auch die politische Diskussion unter den Abgeordneten selbst zeigte, dass hier keine einheitlichen Standpunkte vertreten werden.

Ende April soll nun zunächst der komplette TAB-Bericht veröffentlich werden. Aus diesen Empfehlungen wollen die Abgeordneten im Ausschuss nächste Handlungsschritte an den Bundestag empfehlen. Welcher Art diese am Ende sein werden, darüber gab die erste Anhörung noch keinen eindeutigen Hinweis. Lediglich, dass offenbar Handlungsbedarf besteht, darauf konnten sich alle Parteien einigen.

Übersicht über mögliche Gendoping-Strategien

Quelle: erstellt von biotechnologie.de auf der Basis des TAB-Bericht Gendoping, 2008