Geny a sport

Když jihoafrická běžkyně Caster Semenyaová probíhala na berlínském mistrovství světa cílem, sotva tušila, že utváření a fungování jejích pohlavních orgánů se stane předmětem veřejných debat a politických prohlášení. Z normálního lidského hlediska by mělo stačit, že ona sama se cítí být ženou. Ve světě sportu je to však jinak.

Mezi ženou a mužem existuje pozvolný přechod, na čemž nic nezmění ani skutečnost, že naprostá většina lidí jsou jednoznačně muži nebo ženy. Geny si občas s někým z nás zahrají a může dojít k tomu, že se vyvinou tkáně obou typů pohlavních orgánů. U lidí však nikdy nebyl pozorován případ, že by oba typy zůstaly funkční; funguje někdy jeden, zpravidla však žádný.

Tuto zvláštní vadu – hermafroditismus – dobře znala už antika: Hermafroditos, syn olympských bohů Herma a Afrodity, natolik miloval nymfu Salmakis, že si přál s ní splynout v jediném těle. Bohové jeho přání vyslyšeli, a tak si dnes třeba v Louvru můžeme prohlédnout jednu z římských kopií původní řecké předlohy z 2. století př. n. l. s penisem a ňadry.

Odchylky pohlavní a jiné

Tělesné projevy hermafroditismu mohou být rozličné. Objevují se nevyvinuté pohlavní orgány i druhotné pohlavní znaky opačného pohlaví: hlubší hlas, výrazná muskulatura, větší prsy, ženský tvar postavy a podobně. Odlišné od normálu jsou i hladiny hormonů. Ze sportovního hlediska těla takto postižených žen produkují svůj vlastní doping.

Hermafroditismus způsobují poruchy činnosti genů určujících pohlaví. Atleti, které postihl, budí největší zájem, protože sport je z hlediska výkonnosti rozdělen na mužský a ženský. Existují však i jiné vrozené dispozice. Během pekingské olympiády upoutaly mimořádnou pozornost výkony amerického plavce Michaela Phelpse, jehož postavu rovněž můžeme označit za genetickou odchylku od normálu, byť nespočívá v pohlavních znacích. Neobvyklé rozpětí paží 203 cm při výšce 193 cm, mimořádná flexibilita kotníku a délka chodidla skoro půl metru propůjčují tomuto rekordmanovi značné výhody.

Michael Phelps není jediný plavec, který vydělal na své zvláštní tělesné stavbě. Mimořádně dlouhýma rukama vyniká i Američan Matt Grevers, který na loňské pekingské olympiádě získal stříbrnou medaili ve znaku na 100 m. Měří plných 203 cm, ale jeho paže odpovídají postavě ještě o 10 cm vyšší. Také výška amerického basketbalisty čínského původu Sun Ming-minga není právě standardní. Sun měří 236 cm, takže dosáhne na koš a při smeči mu stačí jen nepatrně poskočit.

Důležité odchylky vůbec nemusí být patrné na první pohled. Naše svaly tvoří dva typy vláken, tzv. silná a rychlá. První typ hraje rozhodující roli při vytrvalostních a silových disciplínách, druhý při rychlostních. Nepřekvapí tedy, že muskulaturu maratonských běžců tvoří z 80 % vlákna silná a z 20 % rychlá, zatímco u sprinterů je to naopak. Poměr vláken se snad dá ovlivnit tréninkem, avšak hlavní je, co zdědíme po rodičích. U některých vyšlechtěných dostihových koní dosahuje podíl rychlých vláken 98 %.

Zatím netušíme, které z desítek tisíc našich genů odpovídají za velikost a sílu svalů, délku kostí, pohyblivost kloubů a další vlastnosti důležité pro fyzické aktivity; ostatně i vytrvalost, píle a vůle k vítězství možná mají nějaký genetický základ. Výzkum funkce jednotlivých genů je na samém začátku, o mechanismu, jakým z genů vznikají konkrétní dědičné vlastnosti, toho víme jen málo. Něco se však už odhalit podařilo.

Roku 2003 popsali australští vědci gen ACTN3, který se vyskytuje ve dvou variantách, přičemž jedna z nich produkuje bílkovinu alfa-aktinin 3, umožňující rychlé fungování sprinterského typu svalových vláken. Výsledky jejího působení jsme mohli vidět na posledním atletickém mítinku Zlatá tretra v Ostravě, kde Usain Bolt z Jamajky, držitel několika světových rekordů a zlatých olympijských medailí, zvítězil v běhu na 100 m časem 9,77 s. Právě velké rozšíření genu ACTN3 mezi jamajskou populací nejspíš způsobuje, že nevelká ostrovní země produkuje více dobrých běžců, než by odpovídalo počtu obyvatel.

Od roku 2005 začali v Japonsku děti s touto genetickou dispozicí vyhledávat. Vrcholoví sportovci jsou žádaným zbožím a důkladné genetické vyšetření by mohlo nahradit síť sportovních klubů a soutěží od místní po celostátní úroveň, jež slouží jako líheň talentů. Výhody takového postupu jsou eticky sporné, nejen proto, že by to zřejmě způsobilo přesun dalších finančních prostředků od běžného do vrcholového sportu; ale také proto, že informace o dědičných dispozicích lékaři pokládají za citlivé a pacienty na ně speciálně připravují. Soustředí se sice pouze na geny způsobující nemoci, ale ví se, že dostat do vínku dědičnou výbavu vhodnou ke sportu nemusí být člověku vždy ku prospěchu. Například mimořádně vysocí lidé se dožívají mnohem nižšího věku než lidé průměrné výšky, svalnatá postava může přinášet vyšší riziko onemocnění srdce či cév. Pokud by tedy lékař rodičům a trenérům oznámil, že dítě nese ve své dědičné výbavě určitý „sportovní“ gen, mohl by tím zároveň prozradit leccos o možných potížích v jeho dalším životě. A s takovými informacemi je třeba nakládat citlivě.

Kromě toho jsou tu i další rizika: vrcholový sport je velmi populární a přináší slávu i peníze. S přípravou se však musí začít brzy a je téměř jisté, že rodiče nebudou se svými dětmi nakládat vždy dostatečně citlivě. Na druhou stranu, nalezení vhodných genů může být pro řadu dětí zejména v chudých zemích poukázkou na výrazně lepší život.

Doping
Roku 1964 vyhrál finský běžkař Eero Mäntyranta dvě zlaté medaile na zimních olympijských hrách v Innsbrucku. Jeho výkon byl tak přesvědčivý, že se mu podle lokality, v níž tehdy běžecké soutěže probíhaly, začalo přezdívat Seefeldský mistr. Ziskem sedmi zlatých medailí ze čtyř zimních olympiád patří k nejlepším finským běžcům na lyžích vůbec.

Testy ukázaly, že Mäntyrantu příroda vybavila přirozenou genovou mutací, díky níž měl větší množství červených krvinek než jiní závodníci, a tedy i větší množství kyslíku ve svalech. Vděčil za to skutečnosti, že si jeho tělo umělo vytvořit nadbytek hormonu erythropoetinu. Zvýšit jeho množství v organismu lze i uměle, třeba injekcí – jenže pak už nejde o přirozenou genetickou odchylku, ale o doping. Při loňské Tour de France na to doplatil italský cyklista Riccardo Ricco. Podobně jako dva jiné závodníky jej usvědčily krevní testy. Na trati ho znovu uvidíme až na jaře 2010, kdy mu vyprší dvouletý zákaz činnosti.

Povzbuzení organismu, k němuž se Ricco uchýlil, lze nazvat dopingem genovým. Jde o použití látek, které nějakým způsobem ovlivňují fungování genů, nemění ale geny samé. Genový doping nabízí víc možností, nejde jen o erytropoetin: Například injekce bílkoviny IGF-I, původně testované jako možný přípravek pro léčbu degenerativních svalových onemocnění, způsobuje nárůst svalové hmoty. (Stejný výsledek mělo působení notoricky známých anabolik, jež za genový doping nepokládáme. Proč? Rozdíl spočívá v množství našich znalostí. V počátcích užívání anabolik jsme pouze věděli, „že to funguje“. O látkách, jež označujeme jako genetický doping, máme již přesnější znalosti, víme lépe, jak ovlivňují činnost DNA.)

Vstříknout do těla injekci látky, jež nějakým způsobem zvýší výkonnost sportovce, je něco, co si veřejnost umí docela dobře představit. Sportovní medicína budoucnosti, pohybující se v temné zóně nepovolených metod, však může zajít ještě dál: ke skutečné úpravě dědičné informace, přesněji - dodání „sportovních“ genů do dědičné výbavy člověka.

Současná věda umí vpravit cizí geny do tělních buněk kdykoli během života, například pomocí virů nebo uměle připravených molekul deoxyribonukleové kyseliny. Experimenty na myších a opicích provedené v rámci studia genové terapie (léčby nemocí pomocí úpravy DNA) ukázaly, že aplikujeme-li tento postup s genem kódujícím erytropoetin, dojde k výraznému nárůstu počtu červených krvinek. Nový gen začne fungovat spolu původními erytropoetinovými geny, takže stimulů pro tvorbu hormonu je najednou více a tělo má k dispozici více kyslíku. I z atleta, jehož příroda „příznivým“ genem nevybavila, by se tak mohl stát Eero Mäntyranta. A nikdo by jej nemohl obvinit, že si před závodem vstříkl do těla povzbuzující látku – hladina hormonu v jeho těle by totiž zůstala zvýšená dlouhodobě.

Je pravděpodobné, že se k obdobným metodám dříve či později někteří sportovci skutečně uchýlí, i když zatím nic takového prokázáno nebylo. Nejspíš i proto, že úprava vlastních genů není bez rizika. Pokusná léčba některých vrozených nemocí, spočívající ve výměně vadného genu, u několika lidí způsobila leukemii.

Doping, který by se nedal odhalit, nejspíš nikdy existovat nebude; prokázat, že sportovec dopoval, však může být velmi složité a nákladné. Pomoci by mohl projekt biologických pasů, s nímž po řadě dopingových skandálů přišla Mezinárodní cyklistická federace. Spočívá v pravidelných kontrolách: lékaři sledují hladiny hormonů a dalších látek v krvi a moči, přičemž vzorky odebírají a doplňují i v době, kdy se sportovec k žádné soutěži nechystá. Kolísání sledovaných látek ve vzorcích je vždy podezřelé a naznačuje, že došlo k něčemu nepovolenému. Již na to doplatil italský cyklista Francesco De Bonis se svými čtyřmi kolegy. Mezinárodní cyklistická federace s nimi začátkem října zahájila disciplinární řízení kvůli podezřelým hodnotám v jejich cyklistických pasech.

A jihoafrická běžkyně Semenayová? Mezinárodní atletická federace IAAF má koncem listopadu ohlásit, k jakému rozhodnutí dospěla. Ukáže-li se, že sportovkyně je spíše mužem, nebude moci nadále závodit v ženských kategoriích. Může také přijít o medaili z nedávného atletického mistrovství světa v Berlíně, i když to není příliš pravděpodobné.

Odhadnout, jak se bude vyvíjet neustálý souboj dopingu a kontrol, není možné. Nedá se vyloučit ani vznik soutěží, při nichž bude doping povolen, což nám dnes přijde morálně nepřijatelné. Vzpomeňme ale, že před desítkami let naši předkové vnímali účast profesionálů na olympijských hrách jako neetickou. Dnes se nad ní nikdo ani nepozastaví.

ATLET, NEBO ATLETKA?

Ve světě profesionálního sportu není případ Caster Semenyaové první kauzou tohoto druhu. Před několika lety prodělala operaci německá tenistka s velmi silným podáním, Sarah Gronertová. Lékaři jí odejmuli tkáně náležející mužským genitáliím, což jí umožnilo hrát nadále ženské soutěže. Před třemi lety se o sebevraždu pokusila indická atletka Santhi Soundarajanová, protože musela vrátit stříbrnou medaili ze závodu v běhu na 800 m na Asijských hrách. I u nás doma již před desítkami let došlo k přeřazení jedné české atletky do mužské kategorie, kde již výkonnostně neohromovala. Snad každá sportovkyně s výraznějšími mužskými rysy se někdy stala předmětem leckdy nepodložených spekulací o hermafroditismu. Připomeňme naši známou koulařku nebo současnou nejlepší americkou tenistku. Naopak opravdoví hermafrodité, jimž stavba těla přináší výhody v ženských soutěžích, mohou být kryti, ať už ze strany svých sportovních klubů anebo přímo vlád, protože olympijské zlato je lákavý cíl. Označit proto skutečné případy není snadné.

HERMAFRODITISMUS V PŘÍRODĚ

Hermafroditismus je u lidí způsoben řadou poruch souvisejících s fungováním a regulací genů, které odpovídají za vznik pohlavních rozdílů během embryonálního vývoje. U některých živočichů, například žížal a jiných členovců, plžů či některých ryb, je však hermafroditismus normálním stavem, přičemž obě reprodukční soustavy zůstávají plně funkční. Na zahradě se pářící dvojici slimáků jistě pozoroval mnohý z nás (slimáci mají samčí i samičí orgány, přesto se páří). Výjimečně někteří živočichové praktikují samooplodnění. Tasemnici bezbranné, parazitu žijícímu uvnitř střev, způsob života nedovoluje nalézt vhodného partnera k páření, takže se spokojí s tím, že spermie z jednoho článku jejího těla oplodní vajíčka z jiného. O velmi běžný jev jde v rostlinné říši. U kvetoucích rostlin nebo jehličnanů nacházíme samčí i samičí pohlavní orgány v jediném květu anebo odlišné samčí a samičí květy na téže rostlině.

Autor je provozovatel serveru Akademon.cz věnovaného vědě a technice.