Das Geheimnis von Eero Mäntyranta war winzig klein, doch es verhalf ihm zu großem Erfolg. Eine Medaille nach der anderen gewann der finnische Skilangläufer bei Olympischen Spielen zwischen 1960 und 1972. Dass er gedopt habe, stritt Mäntyranta stets ab - bis er positiv getestet wurde. Später gab er gab zu, Hormone geschluckt zu haben, die zu seiner Zeit allerdings noch nicht verboten gewesen waren. Dem wirklichen Geheimnis seines Erfolgs kamen Wissenschaftler jedoch erst 20 Jahre später auf die Spur.

Wäre Mäntyranta heute noch Athlet, würde man ihm vermutlich vorwerfen, er habe seine Gene gedopt. Er hatte viel mehr Sauerstoff transportierende rote Blutkörperchen in seinem Blut als andere Sportler - ein deutlicher Vorsprung gegenüber seinen Konkurrenten. Wie sich der Athlet diesen Vorteil gesichert hatte, blieb bis 1993 ungeklärt. Selbst Mäntyranta wusste bis dahin nicht, woher seine schier unerschöpfliche Ausdauer kam. Erst eine DNA-Analyse ergab, dass eines seiner Gene eine Punktmutation hatte: ausgerechnet das Gen für den Rezeptor des Dopingklassikers Erythropoetin (Epo), das im Körper die Produktion roter Blutkörperchen anregt. Dieser winzige Unterschied machte den kleinen Mann zum Supersportler.

Ein kleiner Eingriff ins Genom, der aber große Wirkung hat - das mag sich mancher Athlet wünschen und vielleicht schon bald zur Spritze mit ungeahnten Risiken und Nebenwirkungen greifen. Zwar ist bislang kein Gendoping-Fall bekannt geworden, doch Aufsichtsbehörden und Forscher befürchten seit Jahren, dass Sportler und ihre wissenschaftlichen Helfer schon bald versuchen werden, das Erbgut der Athleten aufzumöbeln. "Es ist nicht sehr wahrscheinlich, aber durchaus möglich, dass bei den Olympischen Spielen in China schon Gendoping betrieben wird", sagt Thomas Petermann vom Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (Tab), der sich intensiv mit dem Thema beschäftigt hat.

Immer einen Schritt hinterher hinken

Der Nachweis solcher Manipulationen wäre schwierig, da sind sich Experten rund um den Globus einig. Um nicht - wie bei vielen anderen Dopingmethoden - den Sportlern immer mehrere Schritte hinterher zu hinken, forscht die Fahnder-Riege bereits seit Jahren nach Wegen, Gendoping beweisen zu können. Die Medizinische Kommission des Internationalen Olympischen Komitees (IOC) setzte sich 2001 das erste Mal mit dem Thema auseinander, 2002 zog die Welt-Anti-Doping-Agentur (Wada) nach, seit 2003 ist Gendoping offiziell verboten. Seitdem finanziert die Wada Studien zum Nachweis von Gendoping, heute sind es 25 internationale Projekte .

Ob die Wissenschaft allerdings diesmal schneller sein wird als die Sportler, ist mehr als fraglich. Das zeigt auch ein Bericht des Tab, der im März dieses Jahres vorgestellt wurde: "Durch die steigende Vielfalt der Dopingmöglichkeiten wird ein Nachweis mindestens so aufwendig wie bisher, wahrscheinlich sogar noch viel aufwendiger", sagte Kathrin Gerlinger, Leiterin des Projekts Gendoping beim Tab .

Von Gendoping sprechen Forscher nicht nur, wenn fremde DNA in den menschlichen Körper eingeschleust wird. Die Wada zählt auch die Beeinflussung der Genaktivität hinzu: Damit sind Verfahren gemeint, bei denen natürliche Gene blockiert, quasi an- oder ausgeschaltet werden, und bei denen die Genexpression beeinflusst wird. Angriffspunkte könnten die Gene von Epo, Myostatin, IgF oder HGH sein, um nur vier Kandidaten zu nennen, die Ausdauer und Kraft verbessern. Sportmediziner von der TU München haben gemeinsam mit internationalen Kollegen inzwischen über 160 DNA-Sequenzen  aufgelistet, die für dopingwillige Athleten interessant sein könnten - die Liste wächst ständig.

Niemand weiß, was im Untergrund passiert

Auf ihrer Suche müssen die Fahnder viele Unbekannte einkalkulieren - und Vermutungen anstellen. Eine davon ist die Annahme, dass der Dopingklassiker Epo auch beim Gendoping eine wichtige Rolle spielen wird. Ein Weg der Erbgutschleicher könnte sein, ein zusätzliches Gen mit Hilfe eines Virus in den Körper zu schleusen, um die Epo-Produktion anzukurbeln. Das würde - wie bei Eero Mäntyranta - die Zahl der roten Blutkörperchen, die Menge des transportierten Sauerstoffs und damit die Ausdauer steigern.

So wie die meisten Visionen des Gendopings stammt auch die Idee des Epo-Dopings aus der Gentherapie: Die britische Firma Oxford BioMedica hatte eine solche Genaddition bereits 2002 an Mäusen getestet, um später Patienten mit Blutarmut behandeln zu können. Allerdings sind viele gentherapeutische Verfahren noch unausgereift und gefährlich. Sollte etwa das zusätzliche Epo-Gen unkontrolliert arbeiten, würde die Zahl der Erythrozyten so stark steigen, dass sich das Blut zu stark verdicken würde und Thrombosen entstünden - ein lebensbedrohlicher Zustand. Auch für Sportler wäre das Risiko von Gendoping demnach kaum kalkulierbar.

Oxford BioMedica sah für sein "Reproygen" schon nach kurzer Zeit keine Marktchancen mehr gegenüber bisherigen Epo-Produkten und stellte die Forschung für die Anwendung beim Menschen 2002 ein. Ob allerdings andere Forschungseinrichtungen oder Untergrundlabors weiter an der Entwicklung arbeiten, wissen die Fahnder nicht.

Sie glauben, dass eine andere Methode auf den Markt kommen wird: Sogenannte HIF-Stabilisatoren, die man in Pillenform schlucken kann. Das sind Stoffe, die das Epo-Gen anregen, mehr des Hormons zu produzieren. Nachdem es 2007 einen ungeklärten Todesfall gegeben hatte, war die Entwicklung zunächst auf Eis gelegt worden. Vor sechs Wochen teilte die Firma Fibrogen aber mit, dass es bei der Todesursache keinen Zusammenhang zu den HIF-Stabilisatoren gegeben habe. "Wir wissen also, dass sie kommen werden", sagt Mario Thevis. Der Professor für präventive Dopingforschung am Institut für Biochemie an der Deutschen Sporthochschule Köln forscht in einem der 25 von der Wada finanzierten Teams nach Nachweismethoden für Gendoping. "Das Gute ist aber, dass wir HIF-Stabilisatoren sogar mit unseren konventionellen Methoden nachweisen können."

Keine Strafe ohne direkte Beweise

Schwieriger wird der Nachweis zusätzlicher Gene. "Unmöglich ist es nicht, denn die eingeschleusten DNA-Sequenzen unterscheiden sich von der natürlichen Form" erklärt Thevis im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Während ein natürlich vorkommendes Gen auch Abschnitte hat, die keine offensichtliche Funktion haben, wird eingeschleuste DNA meist auf ihre Funktionsbereiche reduziert - dieser Unterschied macht sie sichtbar für Dopingfahnder. Doch die Sache hat einen Haken: "Die DNA ist recht instabil und wir können sie nur Stunden bis Tage nachweisen", seufzt Thevis.

Dopingfahnder setzen daher auf mehrere Karten. Weil sich die natürlichen Prozesse im Körper durch Gendoping verändern, wollen die Forscher auch diese Folgereaktionen messen. Steigen etwa die Zahl der roten Blutkörperchen und die Menge des darin enthaltenen Eisens sprunghaft an, könnte das ein Hinweis auf Gendoping sein. Dieser Umweg würde allerdings bedeuten, dass die Fahnder von jedem Sportler ein individuelles Profil seiner Blutwerte haben müssten.

Und selbst dann könnten Wissenschaftler noch nicht genau unterscheiden, ob sich die Erythrozyten durch Höhentraining oder Gendoping vermehrt haben. Ein weiteres Problem ist die Beweislast, die bei den Kontrolleuren liegt: "Das sind alles indirekte Nachweisverfahren", sagt Mario Thevis. "Um Sanktionen verhängen zu können, müssen wir einen direkten Beweis vorlegen, also zum Beispiel ein zusätzliches Gen identifizieren."

Auch beim Muskeldoping haben es Wissenschaftler schwer. Der vermutlich beste Doping-Angriffspunkt ist ihnen zwar bekannt: das Myostatin-Gen. Dieses Protein bremst im Körper normalerweise das Muskelwachstum. Allerdings könnten Erbgutdoper sowohl das Myostatin-Gen selbst als auch den Rezeptor blockieren, an den das Protein bindet. Dann würden die Muskeln nahezu ungebremst wachsen - so wie bei Rindern der Sorte Belgian Blue, deren Myostatin-Gen aufgrund einer Mutationen defekt ist. 

Die "Schwarzenegger-Maus" als Vorbild

Die ohnehin schon schwierige Suche ist somit erschwert. Die Forscher haben zwar auch die Möglichkeit, nach den Genfähren zu suchen, die fremde DNA in den Körper transportieren. Häufig sind das allerdings Viren, die sich nur wenig von gewöhnlichen Erkältungserregern unterscheiden.

Deutlich einfacher wäre es, wenn die Dopingfahnder eine Muskelprobe entnehmen dürften: IgF-I (Insulinlike Growth Factor I) ist ein Protein, das Muskeln und Nerven aufbaut. Der US-Forscher Lee Sweeney von der University von Pennsylvania spritzte Mäusen das IgF-I-Gen direkt in die Muskeln. Diese schwollen daraufhin um 30 Prozent an - die Bilder der "Schwarzenegger-Mäuse" gingen um die Welt. In den Muskeln kann diese Manipulation auch im Nachhinein noch nachgewiesen werden, im Blut allerdings nicht. Damit wäre das IgF-I-Gen ein perfektes Dopingmittel, denn Kontrolleure dürfen bei ihren Untersuchungen keine Gewebeproben von Muskeln entnehmen, selbst wenn sie einen dringenden Verdacht haben. Der Eingriff wäre zu invasiv, zu schmerzhaft, zu riskant.

Auch eine Auffrischungskur mit Stammzellen, die nach Wada-Definition ebenfalls zum Gendoping zählt, wäre nicht ohne weiteres nachweisbar. Allerdings ist diese Methode nach Experteneinschätzung auch äußerst fragwürdig. Ob Stammzellen tatsächlich zur Leistungssteigerung beitragen können, ist nicht bewiesen. Zudem besteht ein Krebsrisiko beim Einbringen dieser Zellen. Reporter der ARD haben einen chinesischen Arzt aufgespürt und mit versteckter Kamera gefilmt, der diese Praxis voller Euphorie anpreist: "Es dauert zwei Wochen. Ich empfehle vier intravenöse Verabreichungen: 40 Millionen Stammzellen, vielleicht auch das Doppelte, je mehr, desto besser", sagte der Arzt. Kostenpunkt: 24.000 Dollar.