Kunskap om genernas betydelse för idrottsprestationen löser inte etikproblem

Finns det genetiska faktorer som möjliggör förbättrad idrottsprestation? Självklart gör det det, frågan är nästan trivial – den som vill bli olympisk mästare, bör ha bra gener från sina föräldrar i flera olika avseenden och förmodligen bra gener från flera generationer tillbaka. Utöver dessa många gener för tillväxt, muskelfunktion och kardiopulmonär funktion finns det vissa individuella gener som tydligt påverkar idrottsprestation och möjliggör exceptionell funktion.

Från det förflutna har idrottare som Wilt Chamberlain (218 cm lång) presterat exceptionellt som basketspelare och Willie Shoemaker (150 cm, 50 kg) som jockey. Deras genetiska sammansättning var ganska olika, men vid extremiteterna av det fysiologiska intervallet för längd. Dessa skillnader berodde utan tvekan på de individuellt små bidragen från hundratals gener. De tränade exceptionellt hårt och tilläts tävla på högsta nivå. För dessa och många andra idrottare är det troligt att dessa genetiska variationer hade en betydande roll i deras val av idrott.

Avseende enskilda gener finns många exempel som erbjuder en idrottsfördel, och det är lätt att välja några som visar omfånget av effekt. Exempel inkluderar genuttrycken erytropoietin-receptorn (EPOR), androgenreceptorn (AR), fullständig androgeninsensitivitet (CAIS), samt vissa genetiskt betingade hormonella överskott och brister (viriliserande binjurehyperplasi och genetisk tillväxthormonbrist, samt förmodligen myostatinbrist).

Eero Mäntyranta var en finsk längdskidåkare med flera olympiska guldmedaljer. Inte bara vann han en serie guldmedaljer, men han avslutade också minuter före sina närmaste konkurrenter i långdistanslopp – oerhörda tidsskillnader jämfört med tidigare tävlingar. Han vann genom en kombination av ihärdig träning och tävlings- och träningsvilja, men också eftersom hans hemoglobinkoncentration var upp till 65 procent högre än genomsnitts-mannen. Hans höga hematokrit förelåg utan de betydande problemen med reologi som har uppstått hos vissa cyklister som missbrukade erytropoietin eller fick autologt blod. Mäntyranta och hans familj har en enda basparmutation i EPOR-genen som gjorde att hans benmärg fortsatte längre att tillverka erytrocytföregångare som mognar till syretranspor-terande röda blodkroppar. Borde denna genetiska mutation utesluta Mäntyranta från tävling? När han tävlade kände man inte till mutationen och om man känt till den idag skulle det knappast finnas någon majoritet för att förhindra hans tävlingsdeltagande.

En andra intressant gen kodar för myostatin, ett protein som sätter en broms på muskeltill-växten. Homozygot borttagande av denna gen är väl beskrivet hos belgiska blåa nötkreatur, som är överdrivet väl muskelutvecklade (”dubbelt musklade”) med en motsvarande minskning av kroppsfett. Den mänskliga homologen till denna gen är välkänd med en enda individ med en mutation i denna gen rapporterad. Han hade stora muskler redan vid födseln och har fortsatt att växa (åtminstone upp till 4 års ålder) som ett barn “Hercules” med motsvarande styrka. Genmutationen i myostatingenen med mycket låga myostatinnivåer är homozygot och ansvarig för fenotypen. Det är för tidigt att definiera idrottsprestation hos den här pojken. Intressant nog var hans heterozygota mor (och heterozygota whippet-hundar - avlad omedvetet för hastighet) en professionell sprinter.

Ett annan idrottsintressant tillstånd är familjär partiell lipodystrofi, Dunnigan-varianten. De flesta kvinnor med denna genvariant har fettförlust från extremiteterna, buken och thorax med överdriven subkutan fett i ansikts- och supraclavikulära områden. Det är emellertid också förknippat med ökad muskelmassa som föreligger samtidigt med förlust av subkutant fett. Många av de drabbade har insulinresistens, hirsutism och menstruationsstörningar. Det finns flera genetiska varianter som sannolikt påverkar LMNA-genen, som kodar för nukleära lamininer.

En fjärde intressant gen är den som kodar för AR. De som saknar all funktion av denna gen ser vid födseln ut som normala kvinnor, men har endast den yttre tredjedelen av en “vagina” eftersom den härstammar från icke-Müllerska strukturer. Resten av den kvinnliga reproduk-tionskanalen saknas, eftersom 46,XY-kvinnor har testiklar som har producerat anti-Müllerskt hormon som är ansvarigt för försvinnandet av livmodern, äggledarna och den inre två tredjedelarna av vagina. Unga tonåringar med detta tillstånd ser helt normalt kvinnliga ut med bröstutveckling men har ingen kroppsbehåring och lider främst av amenorré. Även om testosteronnivåerna ofta är långt över det övre normalvärdet för vuxna män, finns det inga testosteroneffekter. Tvärtom är denna testosteronreservoar en föregångare till aromatas-enzymet och leder till betydande östrogennivåer (framför allt östradiol). Fenotypen med avseende på kroppsbyggnad (gynekoid) och normal bröstutveckling är helt kvinnlig förutom det reproduktiva systemet, inklusive könsbehåring. Under det tidigare testparadigmet för att tillåta idrottaren att tävla som kvinna hade dessa kvinnor ingen Barr-kropp (andra X-kromosomen), hade 46,XY karyotyp och SRY (testis-determinerande gen). Klart är att de med CAIS inte har någon idrottsfördel från de mycket höga testosteronnivåerna, även om de troligen är längre än genomsnittet för 46,XX kvinnor på grund av vissa höjd-determinerande gener på Y-kromosomen och kanske några som ökar mager kroppsmassa. Mutation av denna gen hittas hos färre än 1 av 20 000 i den allmänna befolkningen men är relativt vanlig bland elitkvinnliga idrottare – noterad som 1/421 och 1/423 vid de olympiska spelen i Atlanta 1996.

De mer djupgående svårigheterna uppstår hos de med partiellt androgenresistenssyndrom - ett spektrum från helt kvinnlig fenotyp (som vid CAIS) till nästan helt manlig. Alla har 46,XY karyotyp samt de med enzymbrister, vanligtvis längs steroidhormonvägen till kortisol, av vilka några påverkar äggstockar och testiklar. Det är dessa senare tillstånd som leder till höga nivåer av endogent testosteron (och andra androgener) och den svåra diskussionen om vem som tillåts tävla som kvinna (se ovan för en mer ingående historia om evolutionen av testning för vem som bör tillåtas tävla som kvinna). Även den senaste regeländringen – att testosteron-nivåerna måste vara under det lägsta för män – upprätthålls nu i avvaktan på data som visar att det är dessa nivåer i sig som “fullständigt” förklarar skillnaderna i idrottsprestation mellan män och kvinnor och en “glidande” skala som förutsäger bättre prestation hos de kvinnor med höga testosteronnivåer och androgenkänslighet. Som noterats flera gånger ovan bör dessa frågor inte förväxlas med dopning med androgena medel.

5-alfa reduktasgenen är en annan som kan muteras och leda till en störning av könsu-tvecklingen. Sådana 46,XY-individer kommer att ha låga nivåer av dihydrotestosteron och kan vara så underviriliserade att de tydligt uppfostras som kvinnor. Fyra idrottare från utvecklingsländer presenteras i en rapport som noterade deras diagnostiska procedurer och avslutades med gonadektomi så att de kunde tävla. Frågor om rättvisa, medicinsk etik och fullständigt informerat samtycke löstes inte.

Men … all den kunskap är inbjudan för de som tänker sig att syssla med gendoping.

Referens: Rogol AD, Pieper LP. Genes, gender, hormones, and doping in sport: A convoluted tale. Front Endocrinol (Lausanne) 2017; 8: 251.