Communication scientifique
Session of 22 juin 2004

La lutte contre le dopage : maintenant et demain

The fight against doping : today and tomorrow
KEY-WORDS : central nervous system agents. doping in sports. nanotechnology.. physical education and training. psychotropic drugs. sports

Michel Rieu *

Résumé

Depuis l’Antiquité, il existe un parallélisme entre l’histoire du Sport et celle du Dopage. Cependant, les méthodes de dopage actuelles sont de plus en plus professionnelles et spécifiques. A l’inverse, la détection du dopage devient, pour plusieurs raisons, de plus en plus difficile et incertaine : la métabolisation de certaines substances en cause est très rapide ; il n’est souvent pas possible de distinguer l’origine endogène ou exogène des produits utilisés, notamment hormonaux ; de nombreuses substances interdites ne sont pas recherchées ; la procédure de « l’autorisation à usage thérapeutique » (AUT) recommandée par l’Agence mondiale antidopage (AMA) et les progrès de la thérapie génique, offrent de nouvelles possibilités aux tricheurs. Compte tenu de ces difficultés, il est maintenant nécessaire de promouvoir une approche originale de la lutte contre le dopage. Celle-ci pourrait consister à établir chez l’humain, des liens spécifiques entre des modifications des profils biologiques (protéome, transcriptome, métabonome) et la prise d’une substance donnée. Dans cet esprit, le développement des nano-technologies concernant notamment, la mise au point de nano-laboratoires, pourrait représenter une bonne opportunité. M OTS-CLÉS : SPORTS. DOPAGE SPORTIF. ÉDUCATION PHYSIQUE ET ENTRAÎNEMENT PHYSIQUE. THÉRAPIE GÉNIQUE. AGENTS SYSTÈME NERVEUX CENTRAL. PSYCHOANALEPTIQUES. NANOTECHNOLOGIE.

Summary

Since Antiquity, sport persons have used doping methods to improve their performance. The methods used today are increasingly specific and professional. As a corrolary, doping is becoming extremely difficult to detect : because many prohibited drugs are rapidly metabolized (short half life) ; it is often impossible to distinguish between the natural and recombinant hormone products ; several prohibited substances are not screened for ; therapeutic use authorization (TUA) — a recent recommendation from the World antidoping agency (WADA) — and advances in gene therapy are giving cheaters new possibilities. It is necessary to promote a new approach to doping detection by determining potential specific links between changes in human biological profiles (proteom, transcriptom, metabonom), and the use of a given drug. Developments in nanotechnology, and notably ‘‘ labs on a chip ’’, should prove useful in this respect.

INTRODUCTION

De tous temps, afin d’accroître leurs capacités naturelles d’adaptation à un effort physique ou intellectuel, les humains ont eu recours à divers artifices. Déjà, dans le gymnasium , les athlètes qui se préparaient aux différents jeux antiques d’Olympie ou de Delphes, ingéraient de la viande de chèvre, pensant de cette manière, pouvoir sauter plus haut ou les adeptes du pancrace, de la viande de taureau afin, croyaientils, d’augmenter leur force. Dans le même esprit, le cannibalisme, notamment chez les Indiens de l’Amérique précolombienne, avait pour objectif de s’approprier les vertus guerrières de leurs ennemis. Avec l’éclosion et le développement de la pharmacopée, ces démarches magiques d’efficacité douteuse, ont progressivement fait place à l’usage de médicaments normalement employés en thérapeutique. Cette démarche de pharmaco-assistance , est malheureusement devenue banale chez nos concitoyens, pour lesquels, « sans comprimé … point de salut » !

Comparée à la grande guerre de 14-18 où, dans les tranchées, la « gnôle » était reine, le conflit qui suivit entre 1940-45 marqua un net progrès. L’ensemble des belligé- rants fit appel à des produits ayant des propriétés stimulantes ou anabolisantes. Il est ainsi courant d’entendre dire, sans doute avec un peu d’exagération, que ce sont les amphétamines qui ont gagné la bataille d’Angleterre. En effet, on estime à 70 millions, le nombre de comprimés de ce stimulant distribués aux pilotes de la RAF durant cette période.

Dans le monde du sport, ce comportement a pris une forme beaucoup plus préoccupante : celle du dopage. Dès 1936, aux Jeux Olympiques de Berlin, l’usage des amphétamines avait déjà commencé à se répandre chez les compétiteurs. Bientôt, on su que l’abus de ce produit pouvait tuer car des morts surviennent : 1960 : Knud Enemark Jensen, 21 ans ; 1967 : Tom Simpson ; 1968 : Jean-Louis Quadri, 18 ans et bien d’autres depuis… Quant aux anabolisants stéroïdiens, dès 1939 le bulletin de la Health Organization League of Nations avait attiré l’attention sur leur utilisation comme « doping ». Bien plus tard, lors des J.O. de 1960, à Tokyo, leur usage s’était banalisé notamment chez les haltérophiles et les lanceurs ; aux J.O. de Munich, en 1972, 68 % des coureurs de courtes et moyennes distances ainsi que les joueurs de terrain, reconnaissaient avoir eu recours aux anabolisants. En 1976, leur usage est prohibé. Parallèlement, à l’échelon national, les lois anti-dopages se succèdent :

celles du 1er juin 1965 dite « loi Herzog » ; du 28 juin 1989 dite « loi Bambuck » ; du 23 mars 1999 dite « loi Buffet », dorénavant inscrite dans le code de la santé publique.(articles L3611-1 à L3634-5).

Malheureusement, malgré ces dispositions législatives, le dopage n’a pas régressé.

Au contraire, bénéficiant des avancées de la science dans les domaines de la physiologie du sport, de la biologie et de la pharmacologie, ses techniques deviennent de plus en plus sophistiquées. En outre, les sportifs profitent de la moindre faille pouvant exister dans les dispositifs réglementaires. Pourtant, les méthodes de détection urinaire des substances dopantes ont, dans le même temps, grandement évoluées. Elles sont appliquées dans des laboratoires spécialisés disposant d’infrastructures technologiques lourdes et onéreuses. Malgré cela, les résultats restent décevants et ne reflètent sans doute pas la réalité du phénomène. Cette situation évoque le jeu du gendarme et du voleur où l’un courre toujours après l’autre sans jamais pouvoir le rattraper.

Pour cette raison, le Conseil de prévention et de lutte contre le dopage (CPLD :

autorité administrative indépendante créé en 1999) a installé en son sein un comité de réflexions prospectives réunissant des spécialistes recouvrant divers champs scientifiques. Le but de ce groupe est de tenter de prévoir, en tenant compte de l’évolution des connaissances, quelles pourraient être les futures orientations du dopage — à court et moyen terme — et par suite, quels types de méthodes, concernant la détection et quelles réformes réglementaires, concernant la répression, il conviendrait de développer afin de lutter efficacement contre cette déviance.

Dans un premier temps, il conviendra de faire une rapide revue non exhaustive des facteurs de la performance physique sur lesquels peuvent s’exercer les procédures de dopage.

Dans un deuxième temps, après un bref rappel des produits en cause et des résultats actuels de la lutte contre le dopage il sera procédé à une analyse des conditions dans lesquelles les contrôles s’exercent, conditions qui nuisent à leur efficacité.

Les aspects prospectifs seront envisagés tant sur le plan de l’éventuelle émergence de nouvelles procédures de dopage basée sur l’avancée des connaissances notamment dans les domaines de la neurobiologie et du génie génétique que sur le plan de leur détection.

LES FACTEURS DE LA PERFORMANCE PHYSIQUE.

Le patrimoine génétique

L’hérédité, c’est-à-dire le patrimoine génétique dont dispose chaque individu joue sans aucun doute un rôle de premier plan dans l’aptitude d’un sujet à réaliser une performance.

Depuis quelques années, un certain nombre de travaux ont tenté d’identifier les gènes déterminants, c’est-à-dire responsables des phénotypes qui entrent dans la constitution de profils biologiques spécifiques, correspondant à la réalisation d’une performance de haut niveau dans le cadre d’une discipline sportive donnée. Les
différentes études réalisées chez l’humain ont tenté d’identifier les gènes candidats, notamment à partir d’études d’associations comparant la fréquence de divers polymorphismes (résultant d’une variation de séquence au niveau de l’ADN) observés entre des populations de sportifs confirmés et celles de sujets témoins. Les travaux ont surtout porté sur le polymorphisme d’insertion (I allèle) / délétion (D allèle) (présence ou absence) d’un fragment de 287 bp, du gène codant pour l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ACE) dont la variante génotypique I/I coïnciderait avec un potentiel aérobie élevé — ce qui lui a valu l’appellation ambitieuse de gène de la performance — alors qu’au contraire, la variante D/D favoriserait la force et le développement musculaire [1] [2] [3]. Malheureusement d’autres études ont largement tempéré l’optimisme de ces résultats [4] [5]. Il en de même d’un autre gène candidat — l’ADN mitochondrial — dont le polymorphisme n’a jamais pu être corrélé à aucune performance sportive.

Une autre approche du patrimoine héréditaire a été abordée au cours de ces dernières années : elle concerne la capacité de réponse à l’entraînement des individus (la trainability des anglo-saxons). En effet, la grande étude multicentrique nord américaine nommée HERITAGE, révèle que la capacité de répondre à un même entraînement physique destiné, par exemple à augmenter la consommation maximale d’oxygène (VO , montre de larges variations interindividuelles car, si en 2max) moyenne, VO s’élève de 19 % dans l’ensemble de la population étudiée, chez 5 % 2max des sujets elle s’accroît de 40-50 %, alors que chez la plupart, elle n’augmente que modérément et reste même sans aucun changement chez 5 % d’entre eux [6]. Il semble que, là encore, ces différences adaptatives aient des bases génétiques [7].

Ainsi apparaît-il que les capacités initiales adaptatives à l’effort physique dépendent d’une certaine catégorie de gènes, et le niveau de réponse à l’entraînement d’une autre.

Le rôle de l’environnement

Parallèlement au rôle du patrimoine génétique, celui joué par l’environnement sur les capacités d’adaptation à l’exercice physique des individus ne doit pas être négligé.

Tous les entraîneurs savent que le contexte socio-affectif et professionnel dans lequel vivent les sportifs ainsi que leur hygiène de vie et notamment, leurs habitudes alimentaires, ont une influence certaine sur la progression de leurs qualités physiques. Il n’en demeure pas moins que le mode de l’entraînement, tant sur le plan qualitatif que quantitatif, a une action déterminante. Sa nature dépend de la discipline sportive considérée et des objectifs poursuivis. L’influence de l’entraînement va s’exercer sur trois domaines : les capacités fonctionnelles, les capacités mentales, le perfectionnement technique.

— Concernant les capacités fonctionnelles , on distingue traditionnellement, d’une part les qualités d’endurance cardio-respiratoire (potentiel aérobie caractérisé par la VO ) et d’autre part, les qualités de force et de puissance musculaire.

2max

Le potentiel aérobie est lié à la capacité pour l’organisme de transporter l’oxygène depuis l’air ambiant jusqu’aux muscles en activité et à la capacité de leur fibres (notamment celles de type I) à l’utiliser au travers de la chaîne des réactions de la phosphorylation oxydative.

La force et la puissance musculaire dépendent quant à elles, de la taille des fibres musculaires, de leur typologie (types IIA et surtout IIB) et de leur métabolisme, pour l’essentiel, anaérobie glycolytique.

— Les capacités mentales forment un ensemble de qualités qui comprend notamment, la motivation, la résistance à la fatigue et à la douleur, la gestion du stress, les capacités de relaxation, le développement et la maîtrise de l’agressivité.

Le perfectionnement technique fait appel aux facultés cognitives des sujets tels que concentration et attention, intégration des images motrices corporelles, coordination motrice et au niveau de l’appareil locomoteur, souplesse musculaire et articulaire.

LES CONDITIONS ACTUELLES DE LA LUTTE CONTRE LE DOPAGE

Les produits dopants

Il est hors du propos de cet article de procéder à un inventaire exhaustif des produits dopants actuellement sur le marché. Seules les grandes classes de substances interdites seront évoquées en fonction des objectifs poursuivis dans leur usage. Ce bref rappel permettra d’éclairer les commentaires qui suivront l’exposé des résultats des contrôles antidopages réalisés au cours de l’année 2003.

L’augmentation du potentiel aérobie demeure la préoccupation première des sports d’endurance (course à pied au delà du 1500m, ski de fond, cyclisme sur route, aviron etc.). Dans ce but, tous les procédés permettant d’améliorer le transport de l’oxygène sont utilisés : érythropoïétine (EPO) sous ses diverses formes, autotransfusions sanguines, hémoglobines artificielles, perfluorocarbures (PFC), modificateurs allostériques qui déplace la courbe de saturation de l’hémoglobine vers la droite (RSR 13 : Efaproxiral ®).

— L’accroissement de la puissance et de la force musculaire découle du développement de la masse musculaire. Les substances les plus habituellement utilisées sont les stéroïdes anabolisants androgènes ; l’hormone de croissance (GH), les facteurs de croissance (IGF-1) et les hormones de l’axe somatotrope ; les β-2 agonistes notamment le clenbutérol.

— De nombreux médicaments sont aussi utilisés pour leurs effets sur le système nerveux central : les stimulants ayant pour rôle de reculer la sensation de fatigue comme l’amphétamine et ses dérivés, la cocaïne, l’éphédrine ou encore la caféine ;

les antalgiques tels la morphine et ses dérivés ; les glucocorticoïdes à cause de leurs actions non seulement anti-inflammatoire mais aussi euphorisante et, par suite, les activateurs de l’axe corticotrope ; certaines substances dites « relaxantes » tels le
cannabis ou encore les β-bloquants ; la testostérone, qui au-delà de ses effets anabolisants, a surtout pour réputation dans le monde du sport, d’accroître l’agressivité des compétiteurs de même que les gonadotrophines chez l’homme.

— Certains protocoles pharmacologiques ont pour but d’accélérer les processus de récupération : ainsi en est-il, par exemple, de l’association d’insuline, d’IGF-1 et de

GH injectée dans des perfusions de sérum glucosé ou dans un but de masquage , de la transfusion de grosses molécules comme les solutions d’albumine ou d’hydroxyéthyl-amidon, dont le rôle est de réduire l’hématocrite par dilution sanguine afin de masquer une prise d’EPO …

— Par ailleurs de nombreux produits prohibés ont des actions polyvalentes : c’est le cas, on l’a déjà vu, pour les corticoïdes qui conjuguent une action antiinflammatoire avec des activités euphorisantes sur le SNC et métaboliques hyperglycémiantes ou pour les androgènes qui associent des effets anabolisants et stimulants, ou encore pour les β-2 agonistes qui outre leur action broncho-dilatatrice possèdent des actions, là aussi stimulante, mais aussi anabolisantes à fortes doses ;

l’EPO révèle quant à elle, en plus de son action sur l’érythropoïèse, des activités complexes telles que protectrice vis à vis de l’anoxie cérébrale ou encore euphorisante …

Résultats de l’année 2003

Les résultats de l’année 2003 montrent que 6,30 % des 8104 contrôles urinaires anti-dopage effectués étaient positifs.

Les substances les plus fréquemment détectées étaient :

— les glucocorticoïdes ( 39,5 %) représentés pour l’essentiel par le triamcinolone acétonide (55,5 %), la bétaméthasone (22,5 %) et la prednisolone (22 %) ;

— le cannabis ( 17,82 % ) ;

— les β -2 agonistes ( 16,55 % ) dont notamment le Salbutamol et la Terbutaline ;

Parmi les sports contrôlés, les plus touchés sont : le cyclisme (14 % de positifs), l’haltérophilie (11 %), le rugby (9 %).

Il convient d’ajouter que 51 % des contrôles étaient programmés et réalisés à l’issue des compétitions alors que 49 % d’entre eux avaient un caractère théoriquement inopiné étant effectués sur les lieux d’entraînement des sportifs.

Discussion des résultats

En première analyse, il pourrait apparaître que ces résultats ouvrent la porte à un certain optimisme. En effet, 6,3 % de contrôles positifs sembleraient montrer que l’étendue du fléau reste limitée. En outre, les substances en cause ne sont pas d’une particulière dangerosité, bien que l’abus des glucocorticoïdes soit préoccupant.

La réalité, dont quotidiennement la grande Presse nous entretient, est vraisemblablement tout autre et rend ces résultats moins satisfaisants. En fait, il faut être conscient des difficultés auxquelles se heurtent les acteurs de la lutte contre le dopage :

• Rapidité de la vitesse de métabolisation de certains produits concernés ;

• Distinction imparfaite entre production endogène et apports exogènes, • Les ambiguïtés de la notification thérapeutique ;

• De nombreuses substances ne sont pas recherchées ;

• Les méthodes d’application du dopage se sont largement perfectionnées ;

La vitesse de métabolisation des produits concernés

Certaines substances utilisées, notamment hormonales sont très rapidement métabolisées dans l’organisme. Ceci rend totalement aléatoire, voire improbable la possibilité de les détecter dans les urines des sportifs. C’est le cas, par exemple, de l’EPO qui est indétectable dans les urines au-delà de 48-72h alors que ses effets perdurent bien au-delà ; il en est de même de l’hormone de croissance (GH) et de l’IGF1 dont les demi-vies sont d’environ 1 heure, ou encore de la testostérone.

Distinction entre production endogène et apport endogène

Là encore le problème est complexe. Il a été en partie résolu pour l’érythropoïétine recombinante humaine (EPOrh) ; par contre il risque de redevenir entier en ce qui concerne l’érythropoïétine dérivée de cultures de cellules humaines génétiquement modifiées.

Par ailleurs, concernant les stéroïdes, si le rapport isotopique C12 / C13 permet de distinguer la testostérone endogène et l’exogène, ce n’est pas encore le cas pour le cortisol.

L’hormone de croissance naturelle présente principalement deux isoformes (22kDa et 20kDa) alors qu’actuellement, la GH recombinante ne correspond qu’à un seul isoforme (22kDa). La distinction est donc théoriquement possible. Malheureusement cette méthode de détection qui n’est pas inscrite au programme des laboratoires de dépistage du dopage risque de se heurter à de grandes difficultés d’applications pratiques et réglementaires car il s’agirait d’une détection indirecte reposant sur la disparition plus ou moins complète de l’isoforme 20kDa liée à la freination de la production endogène de GH en réaction à l’apport exogène.

Les ambiguïtés de la notification thérapeutique

L’usage de certaines substances, placées sur la liste des produits interdits, est néanmoins autorisée par voies locales et sous réserve d’une prescription médicale.

C’est ainsi le cas des béta-2 agonistes (inhalation) et des corticoïdes (inhalation, pommades dermiques, applications anales, infiltrations intra-articulaires). Or les effets de ces produits bien qu’utilisés par voie locale, n’en sont pas moins systémi-
ques. En outre, la distinction entre un mode d’administration locale et générale est pour le moment irréalisable lors des contrôles urinaires. Ainsi une prescription, (par exemple d’inhalations), peut-elle servir d’alibi thérapeutique à une utilisation frauduleuse par voie générale.

Le processus d’ autorisation à usage thérapeutique (AUT) actuellement en cours d’installation à l’échelon international, concernera toutes les substances médicamenteuses, quelque soit leur voie d’administration (directive de l’Agence mondiale antidopage [AMA], reprise dans l’arrêté ministériel du 20 avril 2004). Une telle démarche, ne fera que compliquer le problème en risquant d’inciter les tricheurs à utiliser ce moyen pour passer outre la réglementation.

Les substances non recherchées

Certains produits ne sont jamais recherchés, (ACTH, GH, IGF1…) notamment dans les cas où le produit est uniquement détectable dans le sang (hémoglobines de synthèse, PFC …) alors que les prélèvements sanguins ne sont que très rarement effectués lors des contrôles bien que réglementairement autorisés (article L3632-1 du code de la santé publique).

D’autres ne le sont que lorsque la demande est précisément formulée tel que l’EPO, le RSR13 (Efaproxiral®) ou les béta-bloquants.

La méthode d’application du dopage

La stratégie du dopage se situe dans le cadre de la préparation à la performance sportive et donc, se trouve de plus en plus associée à celle de l’entraînement. Aussi, son application s’exerce le plus souvent à distance des compétitions de telle façon que seul des contrôles inopinés, effectués a des moment cruciaux de la préparation physique des athlètes, peuvent prendre ceux-ci en défaut. Or, la modification survenue il y a trois ans au niveau de la liste des produits interdits, ne facilite pas les choses.

En effet, une partie des substances prohibées pendant les compétitions est maintenant autorisée ou tout au moins non soumise à contrôle, pendant la période « hors compétition » ; c’est à dire pendant les périodes d’entraînement des sportifs ! Parmi elles se trouvent notamment les stimulants, les narcotiques, les béta-2 agonistes, les béta-bloquants, ou encore les corticoïdes (arrêté du 20 avril 2004 fixant la liste des produits dopants).

Dans le sport de haut niveau, le dopage est maintenant devenu une affaire de spécialistes. Les entraîneurs, médecins, biologistes connaissent bien la pharmacocinétique des médicaments utilisés en fonction des efforts pratiqués : temps d’élimination et période pendant laquelle ils peuvent être détectés dans les urines, durée des effets, accès à des laboratoires capables de contrôler préalablement à la compétition, la présence résiduelle ou l’absence de produits illicites dans le sang et l’urine.

LA PROSPECTIVE

Une réflexion prospective a pour objectif d’identifier les produits médicamenteux et/ou les manipulations diverses qui, compte tenu de l’avancée des connaissances, pourraient être mis à la disposition des sportifs dans les prochaines années (2 à 5 ans), afin de les aider à améliorer leur performance en augmentant leur potentiel physique et mental, soit de façon transitoire au moment même de la compétition, soit de façon plus permanente en intervenant durant l’entraînement.

Le « dopage génétique »

Plusieurs démarches font sans doute partie du futur proche, voire sont déjà du domaine de l’actualité et s’inscrivent dans le cadre du génie génétique [8] [9].

— Certaines sont initiées par les grands groupes pharmaceutiques dans un but d’amélioration des protocoles thérapeutiques. Les techniques consistent, au sein de cellules humaines en culture, à activer le gène codant pour la protéine que l’on souhaite récolter et que normalement les cellules concernées n’expriment pas.

— Une méthode, dont l’étude d’AMM est actuellement en phase II (ECT : encapsulated cell therapy), consiste à encapsuler des cellules génétiquement modifiées afin qu’elle secrètent une protéine « thérapeutique » que normalement elles ne produisent pas. Ces capsules minuscules, en matière synthétique biocompatible possèdent une perméabilité sélective. Elles peuvent être implantées ou retirées à volonté.

— D’autres approches, relèvent de la thérapie cellulaire dite ex vivo : elles consistent à prélever des cellules à partir d’un organe et à activer le gène codant pour la protéine d’intérêt, afin que celui-ci, normalement quiescent, puisse l’exprimer. Dans un deuxième temps, les cellules ainsi génétiquement modifiés sont réimplantées dans l’organe.

— Une autre possibilité dérivée de la thérapie cellulaire in vivo , consiste à injecter directement au sein d’un organe un vecteur viral porteur de l’appareillage génétique que l’on souhaite transférer au sein des cellules cibles. Dans le cas des rétrovirus, le gène d’intérêt s’incorpore au génome cellulaire ; dans le cas d’un adénovirus (AAV :

adeno-associated virus) le virus porteur du gène d’intérêt pénètre le noyau cellulaire mais celui-ci reste extérieur au génome originel.

Augmentation des capacités fonctionnelles

L’augmentation de la capacité aérobie des sportifs est normalement la conséquence d’un entraînement en endurance. Accélérer et accroître cette adaptation naturelle grâce à l’action de l’Erythropoïétine sur l’hématopoïèse, demeure l’un des principaux objectifs du dopage, particulièrement dans les disciplines qui réclament un effort prolongé (course de fond et demi-fond, ski de fond, longues distances en natation).

En ce domaine, trois pistes semblent actuellement se dégager :

— La plus avancée est l’Epoetin Delta (gene-activated erythropoietin), en demande d’AMM par Aventis (DynepoTM). Elle est obtenue à partir de cellules humaines grâce à l’activation et à la régulation de leur gène EPO normalement quiescent.

— Une autre démarche actuellement en cours d’expérimentation consiste à doter d’un gène codant pour l’EPO des cellules humaines issues d’une lignée qu’une modification génétique à rendues immortelles, puis à les encapsuler et à les implanter chez le sujet [10].

— La troisième approche consiste en l’utilisation d’un vecteur viral de type AAV qui va transférer le gène « médicament » à l’intérieur de la cellule ; chez ce vecteur, les fractions d’ADN responsables de son pouvoir pathogène et de son incorporation au sein du génome des cellules cibles ont été supprimées et remplacées par le gène dont l’expression entraîne la sécrétion d’EPO. Cette approche est depuis plusieurs années, testée chez des primates [11] [12] [13]. Dans ce dernier cas, des éléments régulateurs sont incorporés dans l’ADN afin que le gène ne puisse s’exprimer que si un substrat est présent, notamment la doxycycline [14].

L’entraînement en endurance a aussi pour conséquence le développement de la capillarisation au niveau des muscles striés squelettiques et cardiaque. Plusieurs facteurs de croissance ont été identifiés comme jouant un rôle déterminant dans cette angiogénèse (VEGF : vascular endothelial growth factor ; FGF : fibroblast growth factor) [15] [16]. Or, des essais de thérapie génique concernant ces deux facteurs de croissance (VEGF et FGF) ont déjà été entrepris chez des patients atteint de maladies cardiaques [17] [18] [19]. Cette application chez l’homme peut, à terme, être l’objet de déviances.

L’augmentation de la force et de la puissance musculaire est, quant à elle, le résultat d’un entraînement spécifique de type « force-vitesse ». Celui-ci va tendre à augmenter le diamètre des fibres musculaires et à élever le niveau des activités enzymatiques glycolytiques. En effet, il est bien connu, qu’en fonction du type d’entraînement auquel le sportif se soumet, les fibres musculaires évoluent de façon différente.

L’activation des cellules satellites joue un rôle important dans ces changements liés à l’entraînement. Ces phénomènes sont encore accentués par l’utilisation des stéroï- des anabolisants qui sont facilement détectables dans l’urine. Or, l’hormone de croissance (GH) avec les Insulin-like-growth-factors (IGF-1) et plus particulièrement le mIGF-1 (muscle-Insulin like growth factor 1) produit localement au niveau même du muscle et activant les cellules satellites [20], sont bien reconnus comme pouvant intervenir dans l’accroissement de la masse musculaire et de la force musculaire notamment au cours de l’exercice [21] [22]. C’est pourquoi, le risque n’est pas négligeable de voir apparaître dans le champ du dopage, la tentation d’utiliser, là encore par le biais des techniques de thérapie génique, ces différents facteurs pour artificiellement favoriser la régénération et le développement de la masse musculaire [23] [24] [25]. Cependant, les résultats de l’action de mIGF-1 sur la masse musculaire, en sont encore au stade de l’expérimentation et restent incertains. En effet,
l’équilibre des cellules satellites [prolifération/différentiation] risque d’être perturbé conduisant ainsi à une accélération de la sénescence musculaire [26].

Une autre approche permettrait d’éventuellement de favoriser le développement d’une hypertrophie musculaire. En effet, un nouveau facteur de régulation négative de la croissance musculaire (effet anti-IGF-I) a été découvert en 1997 (GDF-8 :

growth/differentiation factor-8 = myostatine) [27] [28], et le gène d’origine identifié et séquencé [29]. Des travaux récents ont exploré l’influence de l’exercice sur l’expression de ce gène [30]. Actuellement, l’usage éventuel d’agents inhibiteurs de la myostatine ou de son gène sont à l’étude dans un but thérapeutique [31].

L’amélioration des capacités mentales

La mise au point de substances interférant avec la communication chimique au sein du système nerveux pourrait permettre de modifier les conditions mentales du sportif lors de l’entraînement ou de la compétition.

Or, de nouvelles orientations de la neuropharmacologie voient actuellement le jour.

Classiquement, celle-ci fait appel à des substances suffisamment liposolubles pour franchir la barrière hémato-encéphalique. Cependant, lorsque la cible recherchée est un peptide, il est impossible de mimer son effet par un analogue peptidique injecté dans le sang.

La nouvelle neuropharmacologie qui est en train d’émerger, consiste à mettre au point des agonistes ou des antagonistes non-peptidiques des récepteurs ou des substances modifiant la dégradation enzymatique, des peptides considérés.

Certains de ces produits sont d’ores et déjà disponibles sur le marché ; d’autres pourraient apparaître à relativement brève échéance. D’autres molécules font l’objet d’études et sont encore en phase d’expérimentation animale. Le tableau ci-joint, organisé en fonction des objectifs poursuivis évoque de façon non exhaustive les substances neurotropes et psychotropes qui pourraient intervenir, plus ou moins rapidement, dans le monde du dopage (tableau 1).

Au total, le dopage constitue une déviance qui se nourrit des stratégies thérapeutiques et/ou des médicaments déjà présents sur le marché. A notre connaissance, il n’existe pas de recherches initiées par l’industrie pharmaceutique qui soit spécifiquement orientées vers la mise au point de produits et/ou de procédés dopants.

En fait, il y a loin entre la mise en évidence, dans les laboratoires de recherches fondamentales, de nouvelles molécules et/ou des gènes qui les expriment, et l’application pratique de telles découvertes. En effet, les études préalables à la mise sur le marché d’un médicament original sont longues et extrêmement onéreuses. Or, une démarche commerciale exige un retour sur investissement assuré, c’est pourquoi l’industrie pharmaceutique va, en priorité, s’intéresser aux molécules qui ont pour vocation de traiter des maladies fréquentes et présentes dans les pays riches. Les contraintes économiques pourraient ainsi constituer un frein naturel au développement du dopage qui ne représente malgré tout, qu’un marché assez limité.

TABLEAU 1. — Agents neurotropes et psychotropes susceptibles d’apparaître sur le « marché » du dopage à plus ou moins brève échéance.

La lutte contre la douleur • Inhibiteurs des peptidases responsables de l’inactivation des opioïdes endogè- nes ;

• Antagonistes de la nociceptine ;

• Antagonistes allostériques du récepteur NMDA ;

• Bloqueurs des récepteurs IL-1 et inhibiteurs de la cyclo-oxygénase (COX)-II (coxibs) et autres anti-inflammatoires non stéroïdiens.

Lutte contre la fatigue • Antagonistes des récepteurs sérotoninergiques ;

• Antagonistes du récepteur A1 à l’adénosine (méthylxanthine) ;

• Agoniste du récepteur GABAB (baclofène) ;

• Antagonistes des cytokines proinflammatoires : IL-1 et TNF- α Lutte contre l’anxiété • Modulateurs allostériques du récepteur GABAA action sur :

— la sous-unité α2 ;

— la sous unité δ (neurostéroïdes) ;

• Antagonistes de la corticolibérine (CRH) ou de la cholécystokinine (CCK) ;

• Agonistes du neuropeptide Y (NPY) Humeur et motivation • Agonistes des récepteurs dopaminergiques (apomorphine) • Inhibiteurs de la recapture de la sérotonine (fluoxétine) Régulation de la vigilance • Induction du sommeil : agonistes du récepteur GABAA sous-unité α1 ;

• Agonistes sélectifs des récepteurs de la mélatonine ;

• Rythme veille-sommeil : manipulation pharmacologique de l’orexine ;

• Modafinil Augmentation de l’agressivité • Manipulation visant à une déplétion du système sérotoninergique ;

• Inhibition de la NO-synthase neuronale ;

• Inhibition de la monoamine oxydase A ;

d’après J. Demotes-Mainard (groupe prospective du CPLD, 2002)

Néanmoins, un événement récent demeure préoccupant : la révélation de l’usage par les athlètes d’un nouveau stéroïde anabolisant : la tétrahydrogestrinone (THG). Ce produit a été créé dans un but spécifique et exclusif de dopage par une officine nord américaine, le laboratoire Balco et distribué aux sportifs sans qu’aient été respectées les règles auxquelles est normalement soumise l’industrie pharmaceutique pour obtenir l’autorisation de mise sur le marché d’un médicament. L’existence de cette molécule étant complètement inconnue, elle a longtemps échappé à toutes les mesures de détection du dopage, car on ne trouve que ce que l’on cherche.

UNE NOUVELLE STRATEGIE ET DE NOUVELLES METHODES DE DETECTION

Nécessité des prélèvements sanguins

Il est important d’organiser le mode de recueil des échantillons sanguins dans le cadre des contrôles anti-dopages. En effet, le sang constitue un prélèvement biologique indispensable pour la détection des transporteurs artificiels d’oxygène, qu’il s’agissent de l’hémoglobine polymérisée ou conjuguée ou des PFC.

En outre, les peptides, mimétiques de l’EPO ou agonistes d’autres hormones naturelles, ne peuvent être détectés que dans le sang.

Enfin, la mise en évidence de l’ensemble des signaux biologiques permettant l’éventuelle détection indirecte d’un dopage donné (EPO, autotransfusion et EPO combinées, GH, IGF-1, protéines porteuses, thérapie génique) ne peuvent se faire, là encore, qu’au niveau sanguin.

Possibilité réglementaire de recourir à des preuves indirectes

Jusqu’à présent, la preuve d’un dopage est fournie par la détection dans l’urine d’une substance faisant partie de la liste des produits interdits. Comme on l’a vu cette réglementation très restrictive permet à la plupart de ceux-ci d’être utilisés en toute impunité : parce qu’ils sont très rapidement métabolisés ou qu’il ne sont pas recherchés ou encore relèvent du système fallacieux de la justification thérapeutique ou enfin, parce qu’il n’est pas possible de distinguer la nature endogène ou exogène du produit considéré, ce dernier aspect prenant de plus en plus d’importance au fur à mesure que se développeront les techniques de thérapie génique.

Dans ces conditions il devient indispensable d’envisager une modification des dispositions réglementaires actuellement en vigueur. Celles-ci devraient permettre de prendre en compte des changements du statut biologique de l’individu dont l’origine exclusivement iatrogène serait scientifiquement prouvée, sans qu’il soit nécessaire de mettre formellement en évidence la molécule responsable de ces variations. Par exemple, considérant l’hormone de croissance (GH), un rapport GH
20kDa / GH 22kDa tendant vers zéro (normalement ce rapport est égal ou supérieur à 0,1) associé à des anomalies convergentes de l’axe somatotrope concernant notamment, IGF-1 et ses protéines porteuses, suggèrent fortement un apport exogène de GH. Bien évidemment les études qui permettraient de confirmer une telle hypothèse de manière indiscutable, restent à faire.

L’interruption de l’activité sportive pourrait être alors décidée pour des raisons non plus disciplinaires mais médicales. C’est déjà le cas en cyclisme, lorsque la valeur d’un hématocrite est supérieur à 50. Une telle orientation sous entend de donner aux médecins qui suivent les équipes de sportifs, la possibilité de procéder à des déclarations d’inaptitude temporaire à la pratique de leur activité sportive, comme peut le faire le médecin du travail au sein d’une entreprise.

Il en est de même du « dopage génétique » s’il s’avérerait effectivement impossible de distinguer chimiquement la protéine exprimée par le transgène et celle naturellement sécrétée par les cellules légitimes de l’organisme. Cependant, il est possible que certaines différences subsistent dans les séquences d’acides aminés constituant les chaînes polypeptidiques ; par exemple pour l’EPO, l’étude reste à faire. Dans le cas contraire il sera nécessaire de faire appel à des méthodes indirectes qu’il convient de déterminer et de valider. Plusieurs solutions sont envisageables et devraient être explorées : recherche de l’éventuelle présence transitoire des vecteurs viraux dans le sang, voire dans l’urine ; possibilité de détection du gène transféré dans certaines cellules sanguines ; analyse des anticorps AAV ; mise en évidence des molécules activatrices telle la doxycycline.

Ainsi pourrait-on envisager de « détecter une substance illicite en repérant les modifications métaboliques qu’elle entraîne » [32] ? Cette prise en compte des effets et non plus de la cause exige une approche nouvelle et originale : celle de la détermination de profils biologiques comprenant le recueil d’un grand nombre de paramètres (protéome, transcriptome) dont les perturbations constitueraient en quelque sorte la « signature biologique » [33] [34]. d’un dopage donné. Si cette démarche était adoptée, un grand champ de réflexions et d’investigations s’ouvrirait à la recherche.

Le développement des Nanotechnologies rend envisageable une telle orientation. En effet, il devrait être bientôt possible de pouvoir disposer de laboratoires portables miniaturisés permettant de détecter dans une petite goutte de sang, principalement les protéines et certains composés sur échantillons liquides, ainsi que de procéder à des analyses d’ARN.

Un certain nombre de systèmes est déjà réalisé et en cours de commercialisation.

CONCLUSIONS

Un certain nombre de recommandations découlent de ce qui précède. Ainsi conviendrait-il :

Sur le plan médical et sociologique • d’accentuer les actions d’éducation auprès des pratiquants, notamment les plus jeunes, et de formation concernant le dopage et l’éthique pour tous les milieux professionnels œuvrant dans le monde du sport.

• de développer la recherche afin notamment, d’identifier les signes indirects clini- ques et biologiques du dopage , les anomalies pouvant déboucher sur des inaptitudes transitoires à la pratique des sports.

Sur le plan de la veille pharmacologique de demander aux laboratoires pharmaceutiques :

• d’imaginer un système de marquage neutre pour toutes les molécules « humaines » issues du génie génétique et permettant leur repérage.

• de fournir les données pharmacocinétiques au repos et à l’effort concernant toutes les nouvelles molécules faisant l’objet d’une demande d’A.M.M.

En outre, • il convient d’être très attentif à toutes les études effectuées dans les laboratoires pharmaceutiques et notamment de s’informer des nouvelles molécules et/ou procédés thérapeutiques actuellement en phase III, voire en phase II.

• en effet, un détournement des essais est toujours à craindre, les sportifs devenant ainsi de véritables « animaux humains » d’expérience !

• sans oublier que la possibilité de « bricolages biologiques » est envisageable de la part de diverses officines où l’hystérie scientifique et les préoccupations cupides peuvent rencontrer les ambitions démesurées de certains sportifs et de leur entourage prêts à tout pour « réussir ».

Remerciements

Cet article représente pour l’essentiel, la synthèse des réflexions qui ont été conduites par le groupe prospective du Conseil de prévention et de lutte contre le dopage (CPLD) au cours des années 2002-2003. Ce groupe est composé :

du président du CPLD : M. Boyon (1999-2003) puis M. Sanson (2004) ; des membres scientifiques du conseil : C. Boudène, A. Boué, A. Boulu, C. Gallien, G. Lefur ; du conseiller scientifique du CPLD : M. Rieu ; d’experts : M. Audran, G. Butler-Browne, J.

Demotes-Mainard, Y. Lebouc, W. Lowenstein, J. Poortmans, R. Rappaport, P. Rochcongar,, J.C. Thalabard, P.P. Vidal.

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DISCUSSION

M. Roger NORDMANN

La pratique du sport dans une optique de promotion de la santé est à l’évidence efficace pour la prévention de l’obésité. Beaucoup de parents pensent que cette pratique sportive réduit le risque de consommation de substances psycho-actives notamment cannabis et alcool— de leurs enfants. Des études épidémiologiques récentes ont cependant montré qu’il n’en est rien.

Le résultat de ces études est-il unanimement accepté ou toujours sujet de controverses ?

Les résultats des études sont contradictoires : certaines dont notamment celle de Mme Choquet, montrent que la pratique du sport ne protège pas les jeunes ni de la violence, ni de la consommation de substances psycho-actives — voire même pourrait les favoriser — alors que d’autres études, comme celles de Patrick Laure, tendent à montrer le contraire.

De toute façon, l’influence de la pratique sportive reste faible et ne représente certainement pas le moyen le plus efficace pour lutter contre ces déviances.

M. Pierre PICHOT

La pratique de la compétition sportive a deux motivations, celle correspondant à l’idéal olympique repris par Coubertin, et celle liée à son rapport financier. Existe-t-il des idées précises sur les corrélations existant entre la fréquence du dopage, au sens large, et le rôle respectif de chacune des motivations dans les différents sports ? Dans un domaine différent, existe-t-il des domaines sur l’inhibition de produits dopants, au sens large, pour les artistes de cirque ou plus précisément, chez ceux dont les activités ont un caractère athlétique ?

Les préoccupations financières existent très certainement, notamment dans les sports à forte « rentabilité ». Mais cela n’explique pas tout. En effet, les conduites dopantes se développent aussi dans des sports sans grand enjeu financier, chez les amateurs même de niveau modeste, voire chez les vétérans ! L’exacerbation de son « Ego » représente sans doute aussi une forte motivation. Je n’ai pas de réponse pour la deuxième partie de la question concernant les gens du cirque.

M. Pierre GODEAU

La lutte contre le dopage est une priorité malgré ses difficultés. Toutefois, ne faut-il pas ‘‘ dépoussiérer ’’ la liste des produits dopants qui comportait des produits anodins comme la coramine glucose ?

La coramine-glucose a disparu de la liste des produits interdits. Cependant, le dépoussiérage ne peut aller très loin car beaucoup de substances effectivement peu dangereuses lorsqu’elles sont prescrites à des doses thérapeutiques normales, risquent de le devenir lorsqu’elles sont utilisées à de fortes doses comme c’est fréquent dans le dopage. C’est par exemple le cas des béta2-agonistes ou plus encore, des glucocorticoïdes, même par voie locale.


* Conseil de prévention et de lutte contre le dopage, 39 rue Saint Dominique, 75007 PARIS. Tirés-à-part : Professeur Michel RIEU, Conseiller scientifique, à l’adresse ci-dessus. Article reçu le 10 mai 2004,accepté le17 mai 2004.

Bull. Acad. Natle Méd., 2004, 188, no 6, 955-972, séance du 22 juin 2004