Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Genový dopink

Jak zajistit „rovné šance“?
 |  12. 4. 2007
 |  Vesmír 86, 212, 2007/4

V současném profesionálním sportu jde o hodně peněz. O tom, kdo je získá, často rozhodují maličkosti. V roce 1984 překonal Said Aouita světový rekord v běhu na 5 kilometrů o jedinou setinu sekundy. Čas Davida Moorcrofta vylepšil o 0,000013 %. Délka dráhy, na které rekord padl, zdaleka nebyla změřena s takovou přesností. V této situaci není divu, že jsou sportovci a lidé kolem nich vystaveni silnému pokušení domoci se oné maličké, leč rozhodující výhody i za cenu nečestného (dříve se říkalo nesportovního) jednání. Sportovní dopink dnes proto sahá i po nových poznatcích molekulární genetiky.

Dopink s geny už v Pekingu?

Snahy podvádět jsou staré jako sportovní klání (viz Vesmír 81, 367, 2002/7). Podle Iliady dosáhl Odyseus vítězství v běžeckém závodě, když se pomodlil k bohyni Athéně a ta na revanš podrazila jeho soupeři v cílové rovince nohy. Sportovní dopink přivedla k rozkvětu biomedicína dvacátého století. Anabolické steroidy, růstový hormon, efedrin, inzulin či erytropoetin byly určeny pro léčbu nemocných. Sportovci si s nimi zvyšovali výkonnost často i za cenu trvalých zdravotních následků. Abychom ale sportovcům nekřivdili. Využívání vymožeností medicíny a farmacie k vylepšení zdravé populace je mnohem rozšířenější. Plastičtí chirurgové provádějí kosmetické operace jako na běžícím pásu. Antidepresiva berou lidé i na „blbou náladu“ a léky proti narkolepsii 1) užívají manažeři, kteří se v každodenním kolotoči nestačí pořádně vyspat.

Nástup genové terapie a pokrok ve výzkumu lidského genomu rozšířil rejstřík technik pro stimulaci výkonů i o metody molekulární genetiky a genového inženýrství. Sportovci sáhnou po těchto vymoženostech jako jedni z prvních a využijí je k dopinku.

Podle předního amerického genetika Lee Sweeneyho z Pensylvánské univerzity byla olympiáda v Athénách poslední, kde se ještě genový dopink neuplatnil. Sweeney má pro své tvrzení pádný argument. Když popsal zásah do dědičné informace, kterým lze zvýšit ve svalech produkci růstového faktoru IGF1, a navodil tak růst svalů u myší, kontaktovali jej kromě lékařů zabývajících se léčbou degenerativních svalových onemocnění především sportovní trenéři. Ti se zajímali o to, nakolik by podobný zákrok zvýšil výkonnost jejich svěřenců.

Genový dopink pod stromeček?

Sweeney nemaluje čerta na zeď. Dokládá to kauza německého lehkoatletického trenéra Thomase Springsteina. Věhlasný kouč dovedl k titulům a rekordům řadu sportovců. Mnozí jeho svěřenci o tituly a rekordy zase přišli poté, co byli usvědčeni z dopinku. Nedávné vyšetřování prokázalo, že se Springstein zajímá o preparát Repoxygen vyvíjený britskou farmaceutickou společností Oxford Biomedica. V Springsteinově počítači našli vyšetřovatelé e-mail, v kterém trenér atletických dorostenců píše: „Nový Repoxygen je jen těžko k sehnání. Prosím, dejte mi co nejdříve vědět, jak si mohu produkt objednat, abych jej dostal ještě před Vánoci.“

Repoxygen není pro mladé sportovce vhodným dárkem pod stromeček. Jde o lék proti chudokrevnosti. Léčba této choroby spočívá v dodávkách „hotového“ bílkovinného hormonu erytropoetinu, který popohání krvetvorbu. Lék se musí podávat opakovaně v injekcích, a tak se hledají příhodnější způsoby jeho aplikace. Základem Repoxygenu je gen pro lidský erytropoetin upravený tak, aby se po injekci do svalu zabudoval do buněk. Pacientovo tělo podle instrukce genu dlouhodobě doplňuje chybějící erytropoetin vlastní produkcí. Pokud by byl Repoxygen podán sportovci, zvýšil by mu množství červených krvinek a zajistil vyšší výkon při vytrvalostní zátěži. V tom by se nelišil od „hotového“ erytropoetinu, který je na seznamu zakázaných podpůrných prostředků a lze jej odhalit spolehlivými laboratorními testy. Dopink erytropoetinem můžeme označit za „tradiční“. Zneužití Repoxygenu za stejným účelem je příkladem nastupujícího genového dopinku.

„… i kdybych za cílovou čarou umřel“

Možnosti genového dopinku rostou s tím, jak se zdokonalují metody genové léčby a jak se rozšiřují naše vědomosti o dědičném základu vlastností předurčujících člověka k špičkovým fyzickým výkonům.

Genová terapie zatím neodrostla dětským nemocem. Dokumentuje to příběh „bublinových hochů“, kteří trpěli v důsledku poruchy jediného genu vážnou poruchou imunitního systému a na životě je ohrožovaly i banální infekce. Francouzský lékař Alain Fischer vnesl do buněk kostní dřeně takto postižených dětí nenarušený gen a dědičný defekt jim „opravil“. U tří pacientů se ale „náhradní“ gen zabudoval do blízkosti genu, který má v lidském plodu na starost množení bílých krvinek a v organizmu dospělého člověka „usíná“. Léčebný zásah do dědičné informace tento gen „probudil“. Nadměrná produkce krvinek se u tří Fischerových pacientů projevila jako leukemie. Jeden z hochů dokonce zemřel.

Podobné nešťastné události mohou zpomalit zavádění genové terapie do medicínské praxe. Nemají však velký vliv na ty, kdo chtějí tyto metody zneužít k sportovnímu dopinku. Pro stimulaci sportovních výkonů budou využívány i postupy, které lékaři odmítnou jako málo účinné či nebezpečné. Sportovci stačí i poměrně malá a krátkodobá výhoda. Ta může mít v den D a hodinu H cenu olympijského zlata nebo světového rekordu.

S riziky si řada sportovců hlavu neláme

„Pokud vyhraju zlatou olympijskou medaili, stálo mi to za to, i kdybych za cílovou čárou umřel,“ prohlásil prý americký sprinter Tim Montgomery, když se dohadoval o dopinku „neodhalitelným“ anabolickým steroidem THG se zástupci firmy Balco.

Genetický výzkum nabízí producentům genového dopinku záplavu „horkých tipů“. V roce 1998 popsali britští genetici přirozeně se vyskytující variantu genu ACE-II, která pomáhá k vyšší fyzické vytrvalosti. Její výhody se projeví například při zdolávání himálajských osmitisícovek. V roce 2004 prokázal tým vedený Ronaldem Evansem ze Salkova ústavu v USA zajímavý efekt genu PPAR-δ. Zvýšení jeho aktivity zajišťuje myším intenzivnější spalování tuků a nárůst podílu pomalých svalových vláken ve svalstvu. Myši pak uběhnou dvakrát větší vzdálenost než myši, kterým gen PPAR-δ nepracuje nad plán.

Jsou testy na dosah?

Světová antidopinková komise (World Antidopink Agency – WADA) si je hrozby genového dopinku vědoma a v roce 2003 jej zapsala na oficiální seznam zakázaných podpůrných prostředků. Spolehlivé testy pro usvědčení hříšníků zatím neexistují, byť se čelní představitelé Mezinárodního olympijského výboru snaží vzbudit opačný dojem. Šéf WADA Dick Pound se nechal slyšet, že testy na genový dopink jsou „na dosah“. Podle Sweeneyho, který pracuje pro WADA jako konzultant, Pound silně přehání.

„Udělili několik grantů a zkoumají, jaké změny se odehrávají v organizmu při genovém dopinku. Jsem však přesvědčen, že stejné změny vyvolá v těle intenzivní trénink. Problém tohoto výzkumu je, že se při něm používají zvířata, která se příliš nepohybují. Jsou to chybné studie. Musíte pracovat se zvířaty, která tvrdě trénují,“ komentuje Sweeney současnou situaci.

Genový dopink může využívat široké škály metod a prostředků. Některé jsou poměrně snadno odhalitelné. Pokud bude tělo sportovce vyrábět podle genu látku, jež je lidskému organizmu cizí, pak se dá tato látka odhalit analýzami běžně užívanými pro boj s tradičním dopinkem. Na druhé straně však nabízí genový dopink postupy, které jsou prakticky nezjistitelné.

Dnes jsou sportovci usvědčeni z užívání erytropoetinu díky tomu, že bílkovinná „kostra“ hormonu nese různě uspořádané řetězce cukrů. Farmaceuticky vyráběný erytropoetin je „oslazen“ jinak než erytropoetin produkovaný v našem těle. Pokud by se ale konstruktérům genového dopinku podařilo, aby podle dodaného genu vznikaly v těle sportovce molekuly erytropoetinu s normálními „cukernými přívěsky“, jevil by se dopovaný atlet jako člověk, který má produkci erytropoetinu zvýšenou od přírody.

Lidé s podobnými vrozenými dispozicemi nejednou zúročí svůj genetický dar právě ve sportu. Patřil k nim například dvojnásobný vítěz v běhu na lyžích ze zimní olympiády v roce 1964 Eero Maentyranta, který zdědil mutaci genu kódujícího receptor pro erytropoetin. Výsledkem byly změny krvetvorby podobné jako při tradičním dopinku erytropoetinem.

Zrovnoprávnění dopinkem?

Sportovce „dopované“ přírodou nikdo ze soutěží nevylučuje. Pokud by chtěl někdo stejného efektu dosáhnout genovým dopinkem, riskoval by trest. Hlavním motivem boje proti genovému dopinku je ochrana zdraví sportovců. Současné postupy mohou být nebezpečné. Hodně se hovoří i o potřebě udržet pro všechny sportovce „rovné šance“. Tento argument je vzhledem k výhodám, jaké skýtají některým sportovcům vrozené dědičné dispozice, poněkud sporný. Ozývají se dokonce hlasy, že skutečně vyrovnané šance pro všechny sportovce přinese teprve povolení bezpečného genového dopinku. Pak by nevítězil ten talentovanější, ale ten, kdo více trénoval a projevil při závodě silnější vůli.

Využití informací o dědičnosti fyzických vloh může překročit etické hranice i bez toho, že by se sportovci uchýlili ke genovému dopinku. Lidé, kteří mají mutací poškozené obě kopie genu pro bílkovinu myostatin, jsou obdařeni mohutnou svalovinou a velkou fyzickou silou. 2) V populaci se vyskytují lidé, kteří nesou bez výraznějších projevů v tělesné stavbě mutaci jen na jednom z dvojice genů. Pokud bychom cíleně pátrali po mužích a ženách s touto mutací a následně se je snažili přesvědčit, aby spolu zplodili dítě disponované pro silové sporty, pohybovali bychom se hodně daleko za hranicí toho, co je ještě možno považovat za slušné.

Na stejně tenký led vstupujeme i snahou testovat sportovce na genový dopink. Obtížně detekovatelné metody genového dopinku by šlo prokázat např. „genetickými pasy“. Sportovec by musel opakovaně procházet kontrolami „intenzity práce“ vytipovaných genů. Podezření na dopink by vzklíčilo v mysli komisařů, když by v organizmu sportovce došlo k změně aktivity genu, pro jakou neexistuje přirozené vysvětlení. Systém „genetických pasů“ by samozřejmě odhalil jen ty, co by začali dopovat až v průběhu dlouhodobého sledování.

To však není jediný problém tohoto systému kontroly. Odběr vzorků pro detekci genového dopinku (např. odběr části svalu) představuje mnohem větší zásah do organizmu sportovce než provádění tradičních dopinkových testů (např. odběry vzorků moči). Jak z etického, tak ze zdravotního hlediska by proto byly opakované odběry pro potřeby „genetického pasu“ dosti problematické.

Se sportovci jako s vrahy?

Problém představují i výsledky testů na genový dopink. Při tradiční dopinkové kontrole např. na anabolické steroidy, neutrpí negativně testovaný sportovec žádnou újmu. U genetických testů to nelze zaručit. Co když genetický test prokáže, že atletka vděčí za své vynikající výkony vrozené variantě genu, která zvyšuje v těle produkci mužského pohlavního hormonu testosteronu? Nebo například genetický test odhalí u špičkového sprintera vrozenou variantu genu, která posiluje růst svalů a zároveň brzdí rozvoj mozku. Ani jeden z těchto sportovců nedopoval, a přesto je může zpráva o výsledcích genetických testů poškodit. Netýká se to zdaleka jen jich samotných. Lze celkem jednoduše odhadnout pravděpodobnost, s jakou mají stejnou variantu genu jeho rodiče, sourozenci nebo děti.

Otázka genetických testů už byla ve sportu nastolena v souvislosti s krevním dopinkem. Při něm si sportovci nechají odebrat určité množství krve a uloží je v krevní bance. Během následujícího období jejich organizmus tuto ztrátu doplní. Před závody pak dostanou transfuzi vlastní „odložené“ krve, a tím si zajistí vyšší výkonnost. Při velké razii na jaře roku 2006 byla ve Španělsku zabavena asi stovka konzerv s „odloženou“ krví, které zřejmě patřily špičkovým profesionálním cyklistům a dalším sportovcům. Na cyklisty je nyní vyvíjen velký tlak, aby „dobrovolně“ poskytli vzorky DNA, podle kterých by se dalo jednoznačně určit, zda jim nepatří některá z krevních konzerv připravených pro dopink.

Cyklisté se tomu brání. Nechuť poskytnout vzorek DNA zdaleka není motivována jen případným strachem z odhalení. Jde i o to jak hluboký zásah do soukromí si musejí ještě nechat líbit. Povinné poskytnutí vzorků DNA vyžaduje společnost například od lidí, kteří jsou obviněni z vážných zločinů a mohou být usvědčeni genetickou analýzou biologických stop (krve, kousků kůže, spermatu apod.). Lze postavit sportovce na úroveň zločinců tím, že i oni se budou muset nechávat povinně geneticky testovat? Olympijský vítěz a mistr světa v silniční cyklistice Paolo Bettini na seznamu podezřelých nefiguruje, a přesto má v téhle otázce jasno.

„Tak se jedná jen s několikanásobnými vrahy,“ prohlásil nedávno italský šampión o genetických testech. „Jestli po mně budou chtít testy DNA, tak s cyklistikou končím.“

Literatura

Foddy B.: The ethics of genetic testing in sport, Int. SportMed J. 7, 216–224, 2006
Haisma H. J. & de Hon O.: Gene doping, Int. J. Sports Med. 27, 257–266, 2006
Kandarakis-Damiani E. et al.: Erythropoietin abuse and erythropoietin gene doping: Detection strategies in the genomic era, Sports Med. 35, 831–840, 2005.
Sweeney H. L.: Gene doping, Sci. Amer. 291, 62–69, 2004
Unal M. & Unal D. O.: Gene doping in sports, Sports Med. 34, 357–362, 2004

Poznámky

1) Choroba, při které člověk upadá velmi rychle a nekontrolovaně do hlubokého spánku. K usnutí stačí často jen nepatrný podnět, například smích.
2) Takový případ byl popsán v Německu, kde se dvěma špičkovým atletickým sprinterům narodil syn s mutací obou kopií genu pro myostatin. Chlapec ve třech letech zvedal bezmála čtyřkilové činky, přitom netrpěl zjevnými zdravotními potížemi (viz New Engl. J. Med. 350, 2682–2688, 2004). Předpokládá se, že stejnou genetickou dispozici měli někteří vynikají vzpěrači lehkých vah.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika

O autorovi

Jaroslav Petr

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., (*1958) vystudoval Vysokou školu zemědělskou v Praze. Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Uhříněvsi se zabývá regulací zrání savčích oocytů a přednáší na České zemědělské univerzitě v Praze. Je členem redakční rady Vesmíru.
Petr Jaroslav

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné