Een oneerlijke wedstrijd?  Gewone muis tegen PEPCK genetisch gemodificeerde muisPEPCK

Moge de beste genen winnen! Topsport als context voor genetica Dirk Jan Boerwinkel Thom Gubbels Milou Vermeulen Freudenthal Instituut DNA labdag 11 maart 2011

Opzet van de workshop  Inleiding - Milou  Genetica en Preventie – Dirk Jan  Genetica en Prestatiebevordering – Thom en Milou  Discussie Preventie Prestatiebevordering  Nabespreking discussie – Dirk Jan

Inleiding  TOPSPORT Goed is niet goed genoeg Grenzen verleggen Maar ook doping  Verschillende vormen HGH Anabole steroïden EPO –Hoogtetraining –Hormoon –Gen

Prestatiebevordering Topsport en Gentechnologie Preventie Selectie Therapie Uitsluiten van medisch ‘ongeschikte’ topsporters, door erfelijke aanleg hebben een bepaalde ziekte. Het vroeger en beter opsporen van getalenteerde ‘geschikte’ topsporters. Het sneller en beter herstellen van blessures van topsporters. Nieuwe vorm van doping: gendoping. Topprestaties verbeteren met behulp van gendoping. Gendoping is het genetisch manipuleren van genen. Voetballers (Evander Sno) met hartspierziekten: verhoogd risico op een plotselinge hartstilstand tijdens trainingen/wedstrijden. Een ‘sportgenetisch paspoort’ van huidige topsporters voor selectie van nieuwe topsporters. Gentherapie kan specifieke ziektes behandelen / genezen (X-SCID). Dopinggerelateerde eiwitten (o.a. EPO/IGF-1) werden eerst gebruikt voor gentherapie. Het gen dat codeert voor EPO (EPO-gen) wordt ingebracht in het individu met behulp van een adenovirus of naakt DNA, dit stimuleert cellen om EPO te produceren. Bron: van Hilvoorde & Pasveer 2005

Preventie Presymptomatisch genetisch testen (testen van gezonde sporters)

Topsport als toekomstbeeld  Extreme bedragen  Extreme lichamelijke eisen Ontwikkelingen vaak eerder in topsport dan in andere sectoren van de maatschappij

Leerlingopdracht a.Kruis aan op de schaal wat je vindt Genetisch testen in top sport is 1= een heel slecht idee 2= geen goed idee 3= twijfelachtig 4= een goed idee 5= een heel goed idee ├──────┼──────┼──────┼──────┤ b.Welke argumenten heb je voor je mening? c.Welke vragen heb je hierover?

Lesopzet op basis van videoclips Youtube  Casus 1:PuertaPuerta  Casus 2:FioravantiFioravanti  Casus 3:AtlasgeneAtlasgene

Discussievraag Interview Voetbal International Voetballer Ebicilio werd door AZ afgedankt na een hartstilstand. Hij speelt nu bij Ajax. Mogen voetbalclubs voorafgaand aan de koop van een speler een genetische test eisen op genen die een vergrote kans geven op hartproblemen?

Prestatiebevordering Met behulp van gendoping vreemde genen inbouwen in het lichaam van topsporters

Prestatiebevordering  Drie prestatiebepalende factoren Uithoudingsvermogen Spierkracht Pijndrempel  Uithoudingsvermogen EPO als voorbeeldmodel –Glycoproteïne dat functioneert als regulator van de aanmaak van rode bloedcellen

Gendoping  World Anti-Doping Agency (WADA) “Het niet-therapeutische gebruik van genen, genetische elementen en of cellen die de capaciteit hebben om de prestatie van topsporters te verbeteren.”

Toepassing van EPO gendoping A) Celmateriaal sporter Toevoegen van een vector (meestal virus) + EPO-gen Cellen met virus+gen in spier geïnjecteerd Spiercel produceert meer EPO B) Vector + EPO-gen direct in spier Spiercel produceert meer EPO

EPO – fysiologie Maar hoe kunnen sporters hier nu gebruik van maken?

EPO op organisatieniveau

EPO-doping op organisatieniveau Hoogte training Hormoon Injectie EPO gen via virus in spiercel

Andere prestatiebevorderende eiwitten Prestatie Topsporter Uithoudingsvermogen Zuurstoftoevoer EPO VEGF SpierkrachtPijndrempel Spiergroei Pijndrempel verhogen IGF-1MSTN Endorfine

Natuurlijke mutaties  Natuurlijke mutaties in dieren maar ook in mensen.

Medische risico’s  Ongecontroleerde celgroei X-SCID jongens uit Frankrijk: 2 van de 11 jongens leukemie  Immuunreactie tegen het transgene eiwit  Het doorgeven van de gemuteerde genen aan kinderen  Cardiovasculaire risico’s EPO Warme omstandigheden + te hoge hematocriet waarde geeft stijging in de viscositeit bloed  Veel gevolgen zijn nog onbekend  Andere vormen van gendoping geven nog meer risico’s

Huidige situatie Gendoping  Gendoping De eerste vorm van doping die al verboden is voordat hij ooit is waargenomen  Herman Ram (Dopingautoriteit) “ Ik zie nog geen illegale productie in keukentjes op gang komen”  Hoogleraar Hidde Haisma “Iedere student van mij kan het EPO-gen maken. Het is voor ons mogelijk om binnen een paar dagen voor honderd euro een flinke pot EPO-DNA te maken. Geen probleem!”  Opsporing en detectie voor transgene EPO nog niet mogelijk!

Gendoping en Topsport EERLIJKE COMPETITIE?

Olympische gouden medailles Sprint mannen 100 m Olympic gamesGold medalBorn in / skin colour Trained/ raised in LA 1984Carl Lewis, USAAlabama, USA black USA Seul 1988Carl Lewis, USAAlabama, USA black USA Barcelona 1992L. Christie, UKJamaica, blackUK (since 7) Atlanta 1996D. Bailey, CanadaJamaica, blackCanada (since 13) Sidney 2000M. Greene, USAKansas, USA black USA Athens 2004Justin Gaitlin USANY, USA, blackUSA Beijing 2008Usain Bolt, Jamaica Jamaica, blackJamaica

Discussievraag Stel, er is uit onderzoek gebleken dat atleten met Afrikaanse voorouders een verdubbeling van een bepaald gen bezitten waardoor ze sneller kunnen lopen. Mag je dan extra kopieën van dat gen via gendoping aan Europeaanse hardlopers geven? Carl Lewis, USA

Discussie  Twee groepen van 12 personen Preventie Prestatiebevordering  1 minuut individueel argumenten en vragen noteren  10 minuten discussiëren over de discussievraag  Hoofdpunten opstellen  Tijdens de nabespreking zullen de hoofdpunten besproken worden.

Nabespreking

Extra lesmateriaal Youtube clips  Gendoping Olympische Spelen 2008?! ( Gene Doping: Super Athletes in 2008 Beijing Olympics  Gendoping Hidde Haisma (  Genetisch gemodificeerde marathon muis (  Pacemaker redt voetballer met hartaanval ( aynext=1&index=2) aynext=1&index=2 Lesmateriaal taal-van-de-tumor/basisvariant-lees-de-taal-van-de-tumor.html Boeken  Supergenen en turbosporters (van de Hoek & Pieters 2009)  Beter dan goed (van Hilvoorde & Pasveer 2005)