Organisation Nationale Anti Dopage (ONAD) Fédération Wallonie-Bruxelles

M3. Dopage génétique

 


La différence entre le dopage génétique et les méthodes de dopage classique réside dans le fait que l’alimentation du corps en substances dopante (ex : anabolisants, hormones ou du sang) est remplacée par l’apport de matériel génétique.

 


Dans le contexte du dopage génétique, l'Agence Mondiale Antidopage (AMA) interdit, du fait de leur effet potentiellement dopant, les pratiques suivantes:

  1. Le transfert d'acides nucléiques ou de ses analogues.
  2. L'utilisation de cellules génétiquement modifiées ou non.

Il s'agit d'un matériel génétique capable d'influencer directement la croissance musculaire, le catabolisme des graisses ou la production des hormones correspondantes dans l'organisme. Ainsi, le dopage génétique pourrait, à l'avenir, compléter ou même rendre superflu les méthodes de dopage classiques, étant donné qu'il transforme le corps en sa propre usine de dopage. Mais c'est précisément ici l'origine du danger énorme engendré par le dopage génétique, car une fois déclenchés les processus sont irréversibles.


Rôle des gènes dans le sport

Chaque être humain est porteur de gènes déterminant son aptitude à exercer telle ou telle activité. Ainsi, dans le sport, les uns sont dès le plus jeune âge plus rapides que les autres, plus forts, plus grands ou plus habiles sur le plan de la coordination psychomotrice. Tout est dans les gènes. Néanmoins, la formation définitive du génotype d'un individu (caractère, préférences, caractéristiques physiques, etc.) est également déterminée par l'influence de son environnement.

La science gagne du terrain

La science ne cesse de découvrir de nouveaux gènes importants pour la performance physique (ex : des gènes déterminant la structure des fibres musculaires, synthétisant les facteurs de croissance ou les hormones telles que l'hormone responsable de la formation sanguine (Epo), régulant l'équilibre énergétique de l'organisme,…).

En 2000, 29 de ces gènes sportifs étaient connus. En 2011, on en comptait déjà 221 et la liste continue de s'allonger.


Qu'est-ce qu'un gène?

Un gène est une unité d'information pour une caractéristique spécifique du corps. L'information héréditaire héberge, pour ainsi dire, le «plan architectural» d'un être vivant. Elle est mémorisée chimiquement et est présente dans le noyau de chaque cellule.

Acide désoxyribonucléique - ADN

La substance de base des gènes s'appelle «acide désoxyribonucléique» (ADN). L'ADN est une molécule filiforme très longue. Pour éviter qu'elle ne s'emmêle lors de la division cellulaire, elle s'enroule autour de son propre axe et constitue ce que l'on appelle les chromosomes.

Les chromosomes sont visibles au microscope. L'être humain en possède 46, dont 23 proviennent du père et 23 de la mère. La structure de l'ADN ressemble à une échelle de corde avec deux brins de filaments reliés entre eux par des barreaux, vrillés comme un escalier en colimaçon. Les barreaux de cette échelle sont constitués de quatre molécules appelées: Adénine, Thymine, Guanine et Cytosine. On les désigne, en général, par leurs abréviations: A, T, G et C. Associées deux par deux, elles forment une paire de bases qui représente alors un barreau de l'échelle de corde. L'ensemble de l'information génétique d'un être vivant est ainsi codé dans la succession quasi infinie de ces quatre lettres: c'est ce que l'on appelle génome. L'être humain possède environ 10 milliards de telles paires de bases. On pourrait dire que le génome est le livre de la vie écrit uniquement à l'aide de quatre lettres mais comptant, par contre, 10 milliards de frappes.

Les informations contenues dans le génome doivent être transformées en un produit génétique capable d'assumer une fonction dans le corps. Cette transformation de l'information génétique, permettant son exploitation par la cellule, est appelée expression génétique. Les deux étapes majeures de l'expression génétique sont la transcription de l'ADN en acide ribonucléique (ARN) et ensuite la traduction de l'ARN en protéines. Ce dernier processus a lieu dans le cytoplasme et consiste à synthétiser des protéines sur la base des informations génétiques copiées dans les molécules d’ARN messager (ARNm).

Les protéines assument des fonctions très diverses dans l'organisme, elles représentent de véritables machines moléculaires. Elles transportent les produits intermédiaires du métabolisme humain, elles assurent le «pompage» d'ions, jouent un rôle de catalyseur de réactions chimiques, peuvent capter des signaux ou faire fonction d'hormone.

 

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Dopage génétique par détournement de la thérapie génique

L'objectif de la recherche médicale n'est pas de développer des méthodes génétiques à des fins de dopage génétique dans le sport, mais de s'en servir pour guérir des maladies héréditaires à l'aide de thérapies géniques. En effet, de nombreuses maladies sont d'origine génétique (ex : l'immunodéficience, la dystrophie musculaire….). L'idée d'une thérapie génique consiste à guérir de telles maladies au niveau génétique en remplaçant les gènes défectueux ou manquants par des copies saines de ces gènes.

 

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Dopage génétique par transfert de gènes

Fondamentalement, le dopage génétique peut se pratiquer selon deux méthodes différentes:

  • Par le transfert de gènes dans le corps de l'athlète
  • ou en influençant ses propres gènes.

Dopage génétique par transfert de gènes

Il n'est pas aussi facile de remplir une seringue avec des gènes qu'avec des anabolisants ou de l'EPO. Le transfert de gènes d'une personne à une autre ne peut se faire qu'à l'aide d'un vecteur. On utilise à cet effet des virus génétiquement modifiés pouvant être injectés à l'athlète directement par voie sanguine. Une autre méthode consiste à prélever des cellules par ex. de la moelle osseuse de l'athlète, contenant le système hématopoïétique, et de les mettre en contact avec les virus à l'extérieur du corps, avant de les réintroduire dans le corps de l'athlète.

Les virus comme transporteurs de «gènes sportifs»

Les virus ne sont pas considérés comme des êtres vivants: ils ne sont formés que d'une enveloppe qui contient une certaine quantité de substance héréditaire. Les virus sont incapables de se reproduire par eux-mêmes, mais ils sont très astucieux: à l'aide de systèmes de détection particuliers, ils sont capables de trouver leur cible dans un organisme infecté, par exemple des cellules sanguines ou musculaires. C'est là qu'ils transmettent leur propre substance héréditaire à l'intérieur de la cellule cible. Ensuite, la substance héréditaire du virus reprogramme la cellule cible. À partir de ce moment, cette cellule obéit aux commandes du virus. Donc, si des virus génétiquement modifiés transfèrent à la place de gènes malades, des «gènes sportifs», ils n'affaiblissent pas leur proie, mais lui donnent de la force, de l'endurance ou de la vitesse.

 

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Le dopage par influence des gènes endogènes

L'expression génétique peut également être influencée de l'extérieur. C'est-à-dire, les gènes endogènes peuvent être activés ou désactivés, ou leur effet peut être renforcé ou inhibé.

Ceci est possible de deux manières:

  • à l'aide de petits éléments génétiques;
  • par l'influence de certains médicaments.

Ces deux méthodes ont la particularité commune – contrairement au transfert de gènes – de ne pas placer des gènes exogènes dans le patrimoine génétique (génome) de l'individu.

Dopage par influence génétique

Au lieu de modifier l'expression génétique, il est possible de rendre inopérant l'ARNm en intégrant des éléments d'ARN minuscules synthétisés par génie génétique (siRNA ou petits ARN interférents) et parfaitement adaptés au gène voulu. Un tel élément s'accroche à l'ARNm avant qu’il ne soit traduit. L'organisme perçoit le produit d'ARN artificiel et naturel comme un corps étranger et le détruit. Ainsi fonctionne l'interruption de la traduction d'un gène en son produit, méthode appelée dans le milieu scientifique «interférence ARN». Dans le monde entier, des efforts sont actuellement déployés pour développer, de cette manière, des traitements de maladies les plus diverses: par exemple d'infections virales telles que le SIDA, l'hépatite ou même le cancer.

Dopage par influence médicamenteuse

Jusqu'en 2011, toutes substances modifiant directement ou indirectement l'expression génétique étaient considérées comme moyens de dopage génétique. Dans la liste actuelle des interdictions, de telles substances portent le nom plus correct de modulateurs du métabolisme et sont affectées à la classe de substances «S4 Modulateurs hormonaux et métaboliques».

 

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Risques du dopage génétique

Le dopage génétique présente des risques multiples!

Risques au cours de la production: En particulier si une méthode de thérapie génique, encore en phase de développement, est produite dans un «laboratoire clandestin» et appliquée de manière illégale à des fins de dopage.

Les vecteurs de gènes: Pour les thérapies géniques, les gènes sont transportés par des virus. Bien que ces virus soient préalablement modifiés de sorte à ne plus être infectieux, les virus en général, même à l'état neutralisé, présentent toujours un certain risque résiduel en tant qu'agent pathogène.

L'environnement: Le risque est bien plus élevé dans la production illégale de substances servant au transfert de gènes que lors du développement d'une thérapie génique médicale. On peut en effet envisager l'utilisation de virus seulement partiellement neutralisés, de préparations contaminées ou d'instruments infectés.

Risques lors du transfert: Même les virus inactivés correctement demeurent des corps étrangers, dans l'organisme du patient, qui doivent être combattus par le système immunitaire. Les conséquences engendrées par l’activation du système immunitaire face à ces protéines produites par des gènes injectés sont bien plus graves, pouvant provoquer des réactions allergiques, allant jusqu’à un choc allergique mortel.

Risque génétique: Lorsqu'un gène est administré à un patient dans le cadre d'une thérapie génique, il n'est pas possible de déterminer exactement l'endroit où le gène va s'insérer dans le génome. Ceci risque d'avoir des conséquences fatales. Il est en effet possible que des séquences génétiques voisines provoquent une réaction indésirable ou imprévisible avec le nouveau gène introduit. Tous les effets possibles d'une thérapie génique sont loin d'être connus, voire même recherchés et analysés.

 

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Effets secondaires possibles du dopage génétique

Selon le niveau actuel des connaissances, les modifications du matériel génétique par le dopage génétique ne peuvent pas être complètement annulées. Alors que dans le dopage classique, bon nombre d'effets secondaires s'amoindrissent après l'arrêt du dopage, l'effet du dopage génétique et de ses effets secondaires est durable et cela à long terme.

Il n'est pas encore possible aujourd'hui d'avoir des certitudes quant aux effets secondaires redoutés du dopage génétique – nous pouvons uniquement nous imaginer des scénarios comme le suivant: un facteur de croissance tel que l'IGF-1 favorise la croissance des cellules musculaires, mais pourrait également stimuler le développement de cellules tumorales. De ce fait, une cellule isolée altérée qui, dans des circonstances normales, serait éliminée par les mécanismes de contrôle de notre corps, deviendrait rapidement une tumeur.

 

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Détection du dopage génétique

La détection du dopage génétique est particulièrement difficile du fait que le produit du gène injecté ne diffère pas de celui du gène endogène (donc créé par l'organisme). Il serait plus facile de prouver directement la présence de gènes injectés dans un échantillon de tissu. Pour ce faire, il faudrait prélever à l'athlète un petit morceau de muscle et le tester pour découvrir la présence éventuelle d'ADN exogène. Mais le prélèvement d'échantillons tissulaires est une intervention invasive non négligeable pour l'athlète et n'est pas prévu dans le Code mondial antidopage. C'est pourquoi la méthode de détection du dopage génétique par prélèvement tissulaire est exclue en tant que méthode standard.

Néanmoins, les premières méthodes ont été mises au point ou sont encore en phase de développement afin de dépister le dopage génétique.

Les chercheurs essaient de différentes manières pour détecter le dopage génétique:

  • Il est vrai que les produits fabriqués par les gènes introduits de manière artificielle et les gènes naturels ne se distinguent pas, mais les gènes eux-mêmes ne sont pas totalement identiques. L'ADN produit par génie génétique est toujours plus court que son modèle naturel. Ceci est dû au fait que l'ADN naturel contient toujours des séquences qui ne servent pas directement au codage du produit du gène, permettant ainsi aux enquêteurs de distinguer l'ADN naturel de l'ADN artificiel. Voici une technique qui fonctionne bien et les premiers tests de dopage expérimentaux ont déjà été réalisés.
  • Les gènes de dopage devenant actifs dans l'organisme, provoquent des modifications dans le métabolisme des tissus. Cette activité modifiée pourrait être prouvée à l'aide de techniques d'imagerie.
  • Une méthode semblable consiste à rechercher l'activité du gène dans des tissus inhabituels. La production soudaine d'EPO dans les cellules musculaires au lieu des reins d'un athlète serait fortement suspecte. Il est fort probable qu'on puisse partir du principe qu'une implantation de gène d'EPO a eu lieu à cet endroit.
  • On pourrait également rechercher des éléments constitutifs du génome vecteur. Quelques minuscules composants de l'enveloppe du virus sont préservés lors de la pénétration dans la cellule hôte - et ces composants sont détectables.


 

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