Superatleten in Rio? Neen. Of toch?

Gaat Rio 2016 de boeken in als de allereerste Olympische Spelen met genetisch gemanipuleerde atleten? Nee, zegt een viertal Belgische deskundigen. En als het toch zo is, dan staan de dopingjagers paraat.

Foto’s van de warmte die de spieren van de sporters afgeven. Foto Joseph Giacomin / Getty Images

Twee witte muizen worden gefilmd terwijl ze op een loopband klimmen en beginnen te lopen. De loopband staat op een snelheid van twintig meter per minuut en daar moet een normale muis zich behoorlijk voor inspannen, dermate dat hij na tien minuten moet stoppen om op adem te komen. Hij heeft dan 200 meter afgelegd. Maar de andere muis blijft doorgaan. Een uur, twee uur, en na vier uur heeft hij bijna 5 kilometer gerend. Even neemt hij pauze, om dan snel zijn ultramarathon te vervolgen. Onderzoekers van de Case Western University staan in november 2007 versteld: ze hebben een mighty mouse gecreëerd door slechts één gen te manipuleren die zorgt voor een enorme toename van het zogenoemde PEPCK-enzym. Welnu, dat onderzoek is negen jaar oud. De vraag is: lopen er op de olympische sportvelden van Rio over een half jaar ook mighty athletes?

Nee, nee en nog eens nee, denkt een Belgisch forum dat het kan weten, deze avond in Gent, waar de universiteit aldaar een debat over gendoping organiseert. Olivier Vanakker (geneticus aan het Universitair Ziekenhuis van Gent), Martine Thomis (hoogleraar bewegings- en revalidatiewetenschappen aan de Katholieke Universiteit Leuven), Peter Van Eenoo (hoofd van het WADA-geaccrediteerde antidopinglaboratorium in Gent) en de op het gebied van doping goed ingevoerde Belgische journalist Hans Vandeweghe zijn het erover eens. De eerste bionische Spelen zijn niet die van Rio. Die stelling durven de vier aan. En dat is opvallend, want al ver voor de millenniumwisseling werd er gewaarschuwd voor gemanipuleerde atleten. Oud IOC-voorzitter Jacques Rogge voorspelde in 2007 dat het er binnen vijf jaar van zou komen, en in 2011 deed hij dat nog eens. Dan zijn we aanbeland in het jaar 2016. En nog nooit is een genetische gemanipuleerde atleet betrapt.

Afhankelijk van medische wereld

De techniek om het te doen is simpelweg nog niet goed genoeg, is de verklaring die Olivier Vanakker daarvoor heeft. Gendoping kan slechts plaatsvinden als de medische wereld in gentherapie stappen voorwaarts zet. Zo ging het ook bij andere vormen van doping, zoals bloeddopingvariant epo: eerst moet de medische toepassing worden doorontwikkeld, en hand in hand gaat dan het misbruik daarvan in de sportwereld.

Gentherapie kende een beroerde start. In 1999 flopte wat in de medische wereld een trial wordt genoemd toen Jesse Gelsinger, een Amerikaanse tiener met een erfelijke leverziekte, na vier dagen gentherapie overleed. De methode die werd gebruikt heet virale gentransfer en komt erop neer dat genetisch materiaal – DNA – waarvan we willen dat het een lichaam binnenkomt, meereist met een virus en op die manier het defecte stuk genetisch materiaal kan vervangen. In het lichaam van Gelsinger veroorzaakte het nieuwe DNA echter een afweerreactie die zijn weerga niet kende. Het schakelde de functie van zijn vitale organen uit en dat leidde tot de dood. Nadien ging het vaker mis bij kinderen met een stoornis van het immuunsysteem. Zij ontwikkelde na gentransfer leukemie.

Draaien aan de knop van DNA

Regels omtrent gentherapie werden strenger, maar achter de schermen bleef men ontwikkelen. De mogelijkheden zijn in theorie baanbrekend. Dat bleek ook wel bij toepassing in meer geïsoleerde gebieden van het menselijk lichaam, zoals het oog: bepaalde erfelijke oogziekten kunnen inmiddels via een virus dat geladen is met gezond DNA worden genezen. Dat DNA blijft in het oog, waarmee ook de effecten. Bij spieren of organen is dat moeilijker. Die bestaan uit zoveel cellen met genen dat een virus geladen met DNA een gering effect bereikt – immers gebeurt dat maar in één cel met één gen.

Grote opwinding dan ook in 2012, toen onderzoekers in Berkeley (VS) de CRISPR/Cas-methode ontdekten, in feite een miljoenen jaren oud trucje van bacteriën om virussen onschadelijk te maken (zie kader). Overgeheveld naar de genetica bleek het een gereedschap om op verfijnde wijze erfelijk materiaal te beïnvloeden met minder negatieve bijeffecten dan bij de gentransfermethode via een virus.

En dan komen we op de toepassing in de sport. Zoals gezegd zijn sporters die doping willen gebruiken afhankelijk van de stappen die de medische wereld maakt. Als de CRISPR/Cras-methode zo ver wordt ontwikkeld dat we als het ware met een soort draaiknop de werking van individuele genen kunnen beïnvloeden, dan wordt dat uiterst moeilijk te detecteren voor antidopinginstanties. Maar zo ver zijn we in de gentherapie nog niet eens, weten de Belgische experts, laat staan dat malafide artsen bereid zijn zoiets toe te passen in de sport. Dat is iets voor de komende 20, 30 misschien wel 40 jaar.

Maar waarom is het niet waarschijnlijk dat er al lang sporters rondlopen die gebruik hebben gemaakt van die simpele techniek, de gentransfermethode met een virus? Omdat de effecten op het lichaam zoals gezegd niet te overzien zijn. Het is immers niet te zeggen waar het gen dat je wilt aanpassen precies terechtkomt. Bovendien: je moet het maar durven. Stel je een sporter voor die een virus met DNA-materiaal kreeg ingespoten voor spierontwikkeling: dat zou zomaar plaatselijk voor spierontwikkeling kunnen zorgen. Dat valt op en dat willen valsspelers niet. En de meesten willen ook niet dood. Vanakker haalt een credo van Johan Cruijff aan om de essentie van het probleem van gendoping aan te geven: ‘Elk voordeel heb z’n nadeel’. Draai je aan het ene knopje, dan weet je van één aspect dat het verbetert, maar het hele kaartenhuis kan als bijkomend effect omvallen.

Nu we de mogelijkheden van dit moment kennen, kunnen we ook inschatten aan welke genen er in de toekomst zou kunnen worden gesleuteld. Aandachtsgebieden zullen kracht en uithoudingsvermogen zijn, denkt Martine Thomis, die onderzoek doet naar genetische eigenschappen van sporters. Want daar heb je met sport immers het meeste aan, tenminste, dat is wat de medische wetenschap nu denkt. Als het om kracht gaat geeft Thomis een voorbeeld van een genmutatie bij een Berlijnse baby uit 2004. Het kind werd uitzonderlijk gespierd geboren en ging de boeken in als eerste mens met twee inactieve genen die normaal het spiergroeiremmende hormoon myostatine produceren. Bij hem kwam er geen myostatine vrij en dus groeiden en groeiden zijn spieren. Ideaal voor sprinters en andere krachtsporters. Maar de effecten op lange termijn van zo’n mutatie kent niemand. En dit is slechts één gen die genetici in kaart hebben.

Voor genen die invloed hebben op het uithoudingsvermogen geldt iets soortgelijks. Thomis: „We weten dat er minstens 23 genen zijn die met duurvermogen te maken hebben. We zouden de gehele wereldpopulatie moeten doorlichten en vinden dan statistisch gezien één individu die van die 23 varianten het ideale genotype heeft.” Ze noemt de legendarische Finse langlaufer Eero Mäntyranta, drievoudig olympisch kampioen in de periode 1960-1964. DNA-onderzoek wees uit dat Mäntyranta één zeer zeldzame genmutatie had die ervoor zorgde dat hij twee keer zo veel zuurstof in zijn bloed kon transporteren dan een normaal mens. Maar ook die mutatie is niet wenselijk: Mäntyranta overleed in 2013 op 76-jarige leeftijd aan een hartaanval, gevolg van de mutatie die van zijn bloed welhaast stroop maakte.

Landen met 1 miljard mensen

Thomis wil maar zeggen: we kunnen nog maar een erg klein aantal genen identificeren die in gunstige combinaties zouden kunnen zorgen voor betere sportprestaties. En dat is nog maar het identificeren. De techniek om ze te veranderen staat ook nog in de kinderschoenen.

Maar als die over een paar jaar beschikbaar komt, is het hek van de dam, denkt Peter Van Eenoo, een van de mensen die gendoping in de professionele sport zou moeten opsporen. „Gendoping staat al sinds 2000 op de dopinglijst”, zegt hij. „Geen enkele methode heeft zo lang op de lijst gestaan zonder dat-ie ook gebruikt is. Dat betekent dat we bij het WADA [internationaal antidopingagentschap, red.] al heel lang anticiperen op iets wat er nog niet is. Maar de ontwikkelingen in de gentherapie verontrusten mij. In landen van 1 miljard mensen kennen ze minder ethische bezwaren. Als ze daar 400 mensenlevens nodig hebben in hun zoektocht naar een gouden medaille, dan zullen ze niet aarzelen.”

En dus staat het WADA klaar om toe te slaan op het moment dat er duidelijke indicaties zijn dat er gendoping in het spel is. Maar hoe ontdek je zo’n eerste geval, wat zijn de methoden die de afgelopen 14 jaar voor 12 miljoen dollar zijn bedacht? Van Eenoo: „Een mogelijke methode is zoiets als een bloedpaspoort: we zouden dan schommelingen van bepaalde hormonen moeten meten. Maar voorlopig weten we nog niet eens precies wat een hormoon als testosteron allemaal teweegbrengt in het menselijk lichaam, laat staan dat er een methode is die de effecten op waarde kan schatten. Het duurt ook al 20 jaar om een effectieve methode te ontwikkelen om groeihormoon te meten. Om te zwijgen over groeihormoon dat door het lichaam is aangemaakt maar werd aangewakkerd door genmanipulatie.”

Het grootste gedeelte van de miljoenen die zijn geïnvesteerd in de werkgroep gendoping van het WADA is gestoken in het filosoferen over wat een passende reactie zou zijn als het ooit zover is. „Maar we hebben het gewoon niet onder controle”, zegt Van Eenoo. „Uiteindelijk moet het mogelijk worden om bij sporters naast urine- en bloedstalen, wat jaren geleden ook nog ondenkbaar was, biopten [weefselafname, red.] af te nemen. Gendoping zal namelijk in heel specifieke gedeelten van het lichaam worden toegepast.”

Er is één hoopgevend signaal uit het kamp van de dopingjagers te noemen, tenminste, met één willen ze naar buiten treden. Een lucky shot noemt Van Eenoo het. In 2004 werd in een Frans dopinglab bij makaak-aapjes ontdekt dat moleculen van epo gevormd in de nieren (lichaamseigen) er op grond van grootte en lading anders uitzien dan die van epo gevormd in de spieren – hetgeen enkel gebeurt door een gen daar via een virus in toe te dienen. Het bleef tot nu toe bij die ene ontdekking.

Terug naar het evenement dat sporters over de hele wereld het meest zal verleiden verboden technieken toe te passen: de Spelen in Rio. Van Eenoo zegt er met het WADA klaar voor te zijn de sporter te pakken die zich tot gendoping wendt. Maar hoe weet je dat als je niet weet wat je zoekt? Het blijft vaag: „Er zijn strategieën, we zijn klaar om toe te slaan. WADA en IOC hoeven maar groen licht te geven.”

Waar gaat het gesjoemel met DNA beginnen? De Belgen zijn helder: hazewindhondrennen, paardensport. Daarna pas bij mensen. Atletiek, gewichtheffen, de klassieke voorbeelden. En gaan er doden vallen? Het forum in Gent is unaniem: ja.