MUIZEN WORDEN NA GENTHERAPIE STERKER ZONDER TE TRAINEN

Het eiwit dat de spieren van trainende sporters tienmaal zo sterk maakt als spieren van ongetrainden is gevonden. Transgene muizen met een geïmplanteerd extra gen dat het eiwit CaMK maakt, kregen spieren met veel actieve mitochondriën (de energiefabriekjes van de cel). Hun spieren bevatten relatief veel spiervezels die geschikt zijn voor langdurige inspanning (type I spiervezels) en raakten ook minder snel vermoeid. En dat alles zonder dat ze hadden getraind.

Het eiwit met de weinig prozaïsche naam CaMK (Popeye-protein (PeP) was veel leuker geweest) is een kinase. Dat is een grote klasse van signaaleiwitten die meestal met één signaal binnen de cel een heel scala aan moleculaire veranderingen teweegbrengen. Zo'n verandering is bijvoorbeeld het geschikt maken van een spier voor langdurige intensieve arbeid. Sporters verhogen hun spierkracht op dit moment nog vooral via duurtrainingen, terwijl elektrische prikkeling van de zenuwen bij spieren in rust ook een versterkende werking heeft. Door spieren te belasten stijgt het aantal mitochondriën per spiercel, en daardoor ook de concentratie stofwisselingsenzymen die energie vrij maken uit suiker. (Science, 12 april)

De toename van het aantal mitochondriën en hun activiteit moet het gevolg zijn van een moleculair regelmechanisme dat selectief bepaalde genen activeert. Onderzoekers van de University of Texas in Dallas en van Duke University in Durham wilden dat mechanisme ontrafelen. Zij wisten dat in langdurig gestimuleerde spieren de concentratie vrije calciumionen stijgt. Ze wisten ook dat die hoge calciumconcentratie een aantal calciumgereguleerde enzymen aan het werk zet. Een daarvan is calcium/calmodulin dependent protein kinase (CaMK). Van dat CaMK is een turboversie beschikbaar (CaMKIV+}*) die het altijd doet, ook bij lage calciumconcentraties. Het gen voor dat eiwit CaMKIV hebben de onderzoekers in cellen van muizenembryo's gezet. De muizenstammen die daar uit zijn geboren hebben de verhoogde kinase-activiteit. Die leidt onder andere tot de aanmaak van het eiwit PGC-1 (peroxisome proliferator-activated receptor coactivator). En dat is de meesterregulator voor de aanmaak van extra energieleverende mitochondriën in spiercellen.

De onderzoekers schrijven dat hun onderzoek kan worden gebruikt voor `de ontwikkeling van nieuwe methoden om menselijke prestaties te verbeteren'. Te denken valt aan therapieën voor mensen die lang bedlegerig zijn of die lange ruimtereizen maken, waarbij snel spierkracht verloren gaat. Maar ook vanuit de sportwereld is grote belangstelling. De World Anti-Doping Agency organiseerde niet voor niks eind maart een driedaagse conferentie over genetische verbetering en atletische prestaties. Gentherapie komt waarschijnlijk op de nieuwe dopinglijsten te staan.