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„Education is important, but big biceps are importanter“

Neulich wurde ich vom ORF gefragt, welche Superkräfte denkbar wären und welche vermutlich immer Hirngespinste bleiben werden. Den Clip kann man auf meins.orf.at nachsehen:

 

Unentspannter Hulk https://goo.gl/9zvaMV

Unentspannter Hulk https://goo.gl/9zvaMV

Als Freund des Eisenhebens fand ich es besonders spannend, die übermenschliche Kraft des Hulk zu kommentieren. Und als Genetiker, der sich manchmal zur grünen Gentechnik äußert, habe ich sowieso ausreichend Erfahrung mit wütenden Grünen. Zwar werden wir vermutlich nie eigenhändig Panzer durch die Gegend schleudern können, aber selbst wenn, wäre es unklug diese Eigenschaft an Wutausbrüche zu koppeln. Aber wäre es prinzipiell denkbar, einen sportabweisenden Sofahelden in Mr. Olympia Form zu bekommen?

 

Muskeln verbrauchen verdammt viel Energie. Sie fressen so viele Ressourcen, dass manche Evolutionsbiologen vermuten, wir hätten schwächere Muskeln entwickelt als andere Primaten, um mehr Energie für unser Gehirn bereitstellen zu können. Während wir also bemüht sind möglichst viel mageres Fleisch auf unsere Knochen zu packen, hat unser Körper Mechanismen entwickelt um ungebremstes Wachstum der Skelettmuskulatur zu verhindern. Dazu zählt ein Protein namens Myostatin. Es wird in den Muskelfasern gebildet und wirkt dem Wachstum neuer Muskelzellen entgegen. Aufgrund seiner Entdeckung in Mäusen wird das zugrundeliegende Gen gerne als „Mighty Mouse“ Gen bezeichnet. Das Ausschalten des Myostatin-Gens in Tieren führt zu enorm gesteigertem Muskelwachstum, erhöhter Kraftleistung und einem niedrigeren Körperfettanteil. Ein Beispiel dafür liefert die Rinderrasse „Weißblaue Belgier“, deren bulliges Aussehen auf einer spontanen Myostatin-Mutation basiert.

https://goo.gl/fqGCB1

Weißblaue Belgier https://goo.gl/fqGCB1

Für den Menschen relevant?

Die Belegschaft des Charité Krankenhauses in Berlin hat vermutlich große Augen gemacht, als dort 1999 ein muskulöses Baby auf die Welt kam. Es war der erste Mensch mit einer spontanen Mutation in beiden Kopien des Myostatin Gens. Bereits mit vier Jahren besaß der Junge die doppelte Muskelmasse und halb so viel Körperfett wie gleichaltrige Kinder. Nennenswerte gesundheitliche Konsequenzen der Mutation wurden dabei bis heute nicht gemeldet und zumindest von den Myostatin-mutierten Kühen und Mäusen weiß man, dass es ihnen gesundheitlich gut geht.

Neben Hulk-Fans und Bodybuildern interessieren sich für Myostatin auch Mediziner, die an Muskelschwund-Erkrankungen arbeiten. Es sind Myostatin Inhibitoren in Entwicklung, die das Muskelwachstum anregen. Aber auch genetisch lässt sich Myostatin inaktivieren, beispielsweise mittels Follistatin. Dabei handelt es sich um ein natürlich vorkommendes Glykoprotein, das die Funktion von Myostatin hemmt und somit das Muskelwachstum fördert. 2009 hat man das Follistatin Gen in einen Adeno-assoziierten Virus (AAV) gepackt und damit die Oberschenkelmuskulatur von Makaken infiziert. AAV können Gensequenzen in Zellen einbringen, ohne die Virus-DNA in das Erbgut der Zelle zu integrieren. Das ist deutlich sicherer als eine zufällige Integration in DNA der der Muskelzelle und erlaubt es dem Follistatin Gen, neben der zelleigenen Erbinformation im Zellkern zu existieren. Das Resultat war ausgeprägtes und anhaltendes Muskelwachstum des Oberschenkels, einhergehend mit einer ordentlichen Kraftzunahme. Negative gesundheitliche Effekte wurden auch in diesem Fall nicht beobachtet.

Gendoping

Athleten sind bereit ihren Körpern die fragwürdigsten Dinge anzutun, um in ihrer Disziplin voranzukommen. Ich wäre überrascht, wenn es die Myostatin Inhibitoren nicht früher oder später auf die Dopinglisten schaffen würden. Zusätzlich verkompliziert wird das Thema, wenn man neue Genome-Editing Verfahren wie CRISPR/Cas9 mitbedenkt. Damit könnte man im Zuge einer künstlichen Befruchtung das Myostatin Gen des eigenen Nachwuchses ausschalten, was rückwirkend nicht von einer spontanen Mutation zu unterscheiden wäre und somit die gesetzliche Regulation erschwert. Grundsätzlich ließe sich mittels CRISPR sogar ein Genkonstrukt herstellen, das Myostatin nur ausschaltet wenn eine Substanz konsumiert wird, die keine Auswirkungen auf einen nicht-genetisch veränderten Organismus hätte.

Das Leben von Muskeldystrophie-Patienten könnte also verbessert werden, während sich das Leben der Doping-Tester schwieriger gestalten wird. So lange dabei niemand grün anläuft und die Stadt in Trümmer legt, soll es mir recht sein.

Kommentare (7)

  1. #1 roel
    *******
    13. Oktober 2016

    @Martin Moder “Die Belegschaft des Charité Krankenhauses in Berlin hat vermutlich große Augen gemacht, als dort 1999 ein muskulöses Baby auf die Welt kam. Es war der erste Mensch mit einer spontanen Mutation in beiden Kopien des Myostatin Gens. Bereits mit vier Jahren besaß der Junge die doppelte Muskelmasse und halb so viel Körperfett wie gleichaltrige Kinder. Nennenswerte gesundheitliche Konsequenzen der Mutation haben sich dabei bis heute nicht gezeigt ”

    Kurze Frage: Woher kommt die Information bis heute, also dass sich bis heute keine nennenswerten gesundheitlichen Konsequenzen gezeigt haben?

  2. #2 gedankenknick
    13. Oktober 2016

    Zwar werden wir vermutlich nie eigenhändig Panzer durch die Gegend schleudern können…
    Alles nur eine Frage der Relation: http://www.minitank.net/de/home/index.html 😉 Die (originalen) Godzilla-Filme folgen einem ähnlichen Prinzip.

    Das Leben von Muskeldystrophie-Patienten könnte also verbessert werden… im Zusammenhang mit Damit könnte man im Zuge einer künstlichen Befruchtung das Myostatin Gen des eigenen Nachwuchses ausschalten… hieße aber, schon vorher zu wissen, woran ein Individuum viel später erkrankt. Moralisch schwieriges Terrain. Wohl gemerkt – wenn man damit bereits erkrankten Menschen helfen kann, ist das für mich eine ganz andere Diskussion.

    Das Resultat war ausgeprägtes und anhaltendes Muskelwachstum des Oberschenkels… Kann sich irgendwer an den Speerwerfer bei “Asterix erobert Rom” (Zeichentrickfilm) erinnern? Dem war das vermutlich in den rechten Oberarm gespritzt. 😀

    Muskeln verbrauchen verdammt viel Energie. Sie fressen so viele Ressourcen… Naja. An verschiedentlichsten Stellen habe ich bisher gelesen, dass das ZNS so ca. 20-25% des Ruheenergieverbrauchs beim Menschen stellt. Bei Muskelmasse vs. Gehirnmasse in Relation zum Energieverbrauch finde ich Muskeln jetzt relativ effizient. Andererseits kann man durch Training die Muskelmasse vergrößern (und damit für einen höheren Grundumsatz sorgen), was beim Gehirn wohl nicht so ganz klappt.

    …bisher keine nennenswerten Konsequenzen… Auch hier bin ich persönlich ja sehr zurückhaltend. Einerseits sind Fleisch-Rinder nicht dafür bekannt, so lange gehalten zu werden, bis die Haut in Falten hängt und das Fleisch nicht mehr zu genießen ist. Ich kenne persönlich Bauern, die schimmelige Heuballen (die von Pferden z.B. ablehnen werden) ihren Rindern geben, denn nennenswerte Auswirkungen (z.B. schwere Lungenerkrankungen) werden diese Rinder per Definition nicht mehr erleben: Tier -> Teller. Beim bisher wohl einzigen bekannten Menschen haben wir statistisch gesehen eine Stichprobe von n=1. Auch da bin ich mit Aussagen nicht so überschwänglich. (Hier mal als Beispiel der “Berliner Patient”. Die Nachfolge-Wiederholungsversuche der Therapie sind bisher m.W.n. alle gescheitert.)

    “Gendoping” war, wenn ich mich recht entsinne, auch vor 10-15 Jahren schon ein Thema, als (ich weiß nicht mehr welcher) Wissenschaftler verkündete, mittels eines via Retro-Virus in den Körper eingeschleusten “genetischen Muskelheilungsverbesserers” die Behandlung von Sportverletzungen bei Spitzensportlern revolutionieren zu wollen. Langsam überscheidet sich das allerdings mit der Diskussion, ob “mechanisch unterstützte” Sportler (hier rede ich mal klipp und Klartext von körperlich versehrten Menschen mit [aktiven] Prothesensystemen) bald einen Leistungsvorsprung vor “rein biologischen Sportlern” haben könn(t)en. Sollte der Spitzensport allerdings darauf hinauslaufen, dass die Wettkämpfe ermitteln, wer die beste Genverbesserung und wer die schnellste titanverstärkte Hydraulik im Körper hat, wird das ganze wahrscheinlich so spannend werden wie die Formel1 so um 1997 – und sich bei Ausbleiben schärferer Regeln und passender Kontrollen von selbst erledigen wie die “Tour de Pharmazie”… äh… “Tour de France” natürlich.

    Ich persönlich finde die weißblau-belgischen Rinder übrigens ebenso ästhetisch wie die Spitzenbodybuilder und -innen; nämlich gar nicht. Aber Geschmäcker sind unterschiedlich.

  3. #3 rolak
    13. Oktober 2016

    So lange dabei niemand grün anläuft und die Stadt in Trümmer legt

    Wäre pink ok? :‑P

  4. #4 Robert
    13. Oktober 2016

    aus meiner Schulzeit kannte ich einen Schüler der nie Sport betrieben hat und trotzdem doppelt so dicke Muskeln hatte , wie alle anderen.
    Vielleicht könnte man das Myostatin in der Weltraumfahrt einsetzen, wo die Astronauten zu wenig Bewegung haben.

  5. #5 Omnivor
    Am 'Nordpol' von NRW
    16. Oktober 2016

    ..als dort 1999 ein muskulöses Baby auf die Welt kam…
    Ich habe mal von einem solchen (wahrscheinlich selbigen) Baby gehört, dessen Mutter eine erfolgreiche, muskulöse Sportlerin mit einer Mutation war.

  6. #6 roel
    *******
    19. Oktober 2016

    @Martin Moder als Ergänzung zu #1. Ich finde nur Aussagen zum gesundeitlichen Zustand des Jungen aus dem Jahre 2004 und (anscheinend aber auf dem Wissenstand von 2004 basierent) aus 2008. Daher hätte ich gerne gewußt, wie aktuell deine Informationen tatsächlich sind.

  7. #7 roel
    *******
    27. Oktober 2016

    @Martin Moder Danke für die Änderung.