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Parole de spécialiste — 10 minutes

La génétique est-elle responsable des exploits sportifs?

L’homme le plus rapide au monde, Usain Bolt, détient le record mondial du 100 mètres établi en 2009 à 9,58 secondes, battant ainsi le précédent record de 9,74 secondes. Un autre exemple extraordinaire est celui de Michael Phelps qui, au cours de sa carrière, a remporté 28 médailles olympiques (dont 23 d’or) et établi 39 records du monde, dont 1 n’a pas encore été battu.[1]

Bien sûr, tout athlète d’élite doit faire preuve d’un engagement hors du commun envers son sport, ainsi que miser sur les ressources et l’encadrement nécessaires pour s’entraîner à son plus haut niveau. Mais une autre question se pose inévitablement : y a-t-il quelque chose dans la génétique des personnes comme Bolt et Phelps qui les prédisposent à de tels exploits sportifs?

La génétique sportive

La compréhension scientifique de l’implication de la génétique dans les performances sportives est limitée. En raison de la complexité de la génétique sportive, il est difficile de déterminer quels facteurs génétiques aident quelqu’un à établir un record du monde. Cependant, les scientifiques commencent à comprendre comment certains facteurs génétiques peuvent influencer les traits sportifs.

Nous savons qu’un gène ne détermine à lui seul la capacité athlétique globale d’une personne, qui découle des interactions complexes de plusieurs facteurs différents. Par contre, en décortiquant différents traits de la performance sportive, il est plus facile d’identifier les gènes qui les régissent. Par exemple, la forme cardiorespiratoire et la réponse à l’entraînement constituent deux aspects très importants du potentiel athlétique. L’étude de l’un ou l’autre de ces aspects permet de découvrir plusieurs niveaux de complexité sous-jacents. Par exemple, la mesure de la forme cardiorespiratoire pourrait porter sur :

  • l’absorption maximale d’oxygène,
  • le volume sanguin,
  • la densité capillaire ou
  • l’efficacité mitochondriale.

Des gènes associés à la performance sportive

Deux des gènes les plus étudiés en génétique sportive sont l’ACTN3 et l’ACE. Tous deux peuvent influer sur la façon dont les fibres musculaires sont construites. Il faut savoir que tous les sports ne nécessitent pas le même type de fibres musculaires pour avoir des performances optimales. Certains sports nécessitent des fibres à contraction rapide alors que d’autres sports, des fibres à contraction lente.

Les fibres à contraction rapide

Le gène associé aux fibres à contraction rapide est l’ACTN3. Ce gène fournit des instructions pour construire une protéine, l’alpha-actinine 3, qui est très abondante dans les fibres musculaires à contraction rapide.[2] Ces fibres fournissent des poussées rapides de puissance. Des généticiens ont découvert que certaines versions du gène ACTN3 sont courantes chez les athlètes qui misent sur la force et la vitesse.[3]

Parmi les sports qui requièrent des contractions rapides des muscles, on compte les sports explosifs, notamment :

  • le sprint sur 100 mètres
  • la boxe
  • le baseball

Les muscles à contraction lente

D’autres versions du gène, comme la variante R577X, entraînent une absence complète de la protéine alpha-actinine 3, ce qui semble réduire la proportion de fibres musculaires à contraction rapide et augmenter celle de fibres musculaires à contraction lente.[4] Il est intéressant de noter que certaines études ont montré que cette dernière version est plus fréquente chez les athlètes d’endurance, comme les coureurs de fond et les cyclistes.[5]

Parmi les sports qui requièrent des contractions lentes des muscles, on compte les sports d’endurance, notamment :

  • la course à pied longue distance
  • le ski de fond
  • le cyclisme

Taillé pour la victoire?

Ces exemples montrent que la génétique a probablement une incidence sur des traits physiologiques importants pour la performance sportive. Cependant, l’incidence de la génétique sur d’autres facteurs, comme les traits de personnalité (persévérance, courage) et les capacités intellectuelles, est encore largement inconnue. En ce qui concerne Bolt et Phelps, on n’a qu’à regarder leurs tailles et proportions corporelles pour constater qu’ils ont nécessairement reçu quelques gènes avantageux.

Bien que le défi soit de taille, un jour, nous comprendrons mieux comment les facteurs génétiques contribuent aux performances sportives. Le débat sera alors lancé afin de déterminer si on devrait intégrer la génétique à l’intérieur des pratiques courantes du sport amateur ou professionnel et comment le faire de manière éthique et équitable, le cas échéant.

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Sources5
  1. Allen Kim, “Two of Michael Phelp’s decade-old world records were broken this week,” CNN Sports, July 26, 2019. https://www.cnn.com/2019/07/26/sport/michael-phelps-swimming-regan-smith-caeleb-dressel-trnd/index.html (source consulted May 12, 2021)
  2. Del Coso et al. (2019) More than a ‘speed gene’: ACTN3 R577X genotype, trainability, muscle damage, and the risk for injuries. Eur J Appl Phys 119: 49-60.
  3. Berman and North (2010) A gene for speed: the emerging role of alpha-actinin-3 in muscle metabolism. Physiology 25: 250-9.
  4. Miyamoto et coll. (2018) Association analysis of the ACTN3 R577X polymorphism with passive muscle stiffness and muscle strain injury. Scand J Med Sci Sports 28: 1209-14.
  5. Grealy et coll. (2013) The genetics of endurance: frequency of the ACTN3 R577X variant in Ironman World Championship athletes. J Sci Med Sport 16: 365-71.
Michel Cameron, Ph. D.
Michel Cameron, Ph. D.
Directeur adjoint, pharmacogénomique, liaison en sciences médicales
LinkedIn
Souhaitant rendre la science de la génétique accessible à tous, Michel Cameron a cofondé BiogeniQ en 2014, une entreprise spécialisée en génétique où il a dirigé la conception et le développement de tests pharmacogénomiques qui est aujourd’hui détenue par Biron, Michel Cameron détient un doctorat en pharmacologie de l’Université de Montréal et a effectué des études postdoctorales en pharmacogénomique au Centre de pharmacogénomique de l’Institut de cardiologie de Montréal.