Doping Genético e Seus Principais Genes Alvos

Doping Genético e Seus Principais Genes Alvos

(Parte 1 de 3)

PORTO VELHO – RO 2010

PORTO VELHO – RO 2010

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Biomedicina como requisito parcial para obtenção do grau de bacharel em biomedicina.

Orientador:

andamento. Segundo o The Jornal of Gene Medicine7

Figura 1: Gráfico indicativo das fases dos testes clínicos de terapia gênica em

COI – Comitê Olímpico Interanacional EPO - Eritropoietina GDF-8- Growth Differentiation Factor -8 GTWG – Gene Therapy Work Gruop IGF-1 – Insulin-like Growth Factor NIH – National Institute of Hearth WADA – World Anti Doping Agency

Resumo

Esse trabalho se trata de uma revisão bibliográfica com o objetivo de mostrar a possibilidade do uso do doping genético, demonstrando os seus potenciais alvos. Com o avanço da tecnologia genética e, mais recentemente, a terapia genética, acredita-se agora que as tecnologias de transferência de gene poderiam ser indevidamente utilizadas para a melhoria do desempenho atlético no esporte. O uso não terapêutico de células, genes, ou de modulação da expressão gênica, tendo a capacidade de melhorar o Atlético desempenho é definido como Gene Doping pelo World Anti-Doping Agency (WADA). A eritropoietina (EPO), fator de crescimento semelhante a insulina -1 (IGF-1 e inibidores da miostatina foram identificados como alvos primários para o doping genético. A não possibilidade de detecção do doping pelo uso dessa ferramenta com tecnologia atual pode incentivar seu uso, porém o uso para finalidades não terapêuticas pode trazer prejuízos a saúde. Sendo de extrema importância o desenvolvimento de técnicas de anti doping genético, assim como ações educativas com pessoas envolvidas em tais eventos.

Palavras-Chave: Dopping Genetico – Genes Alvos

Abstract

This work it is a bibliographic review aim to show the possibility the use of gene doping, demonstrating their potential targets. With advancement in gene technology and, more recently, gene therapy, it is now believed that gene transfer technologies could be misused for improvement of athletic performance in sport. The non-therapeutic use of cells, genes, genetic elements, or of the modulation of gene expression, having the capacity to improve athletic performance is defined as Gene Doping by the World Anti-Doping Agency (WADA). Erythropoietin (EPO), insulin-like growth factor-1 (IGF-1), and myostatin inhibitor genes have been identified as primary targets for gene doping. The possibility of non-detection of doping by the use of this tool with current technology can encourage its use, but the use for not therapeutic purposes can bring harm to health. Being of extreme importance to develop techniques of gene anti doping well as educational activities with people involved in such events.

KEY-WORDS: Gene Doping – Target Genes

INTRODUÇÃO1
1. DOPING3
2. TERAPIA GÊNICA5
3. DOPING GENÉTICO8
4.1 eritropoietina (EPO)10
4.2 Fartor de Crescimento Semelhante a Insulina I (IGF-1)1
4.3 Miostatina (GDF-8)12
5 METODOLOGIA14
6 CONCLUSÃO15

O esporte passou a está integrado a todos os setores de uma sociedade, atribuindo então ao Estado a função de zelar pelo controle de práticas antiéticas e da dopagem (NETO, 2001). As definições para o que seria o doping são varias, porém se observa entre elas um ponto em comum que o intuito de melhorar o desempenho. O doping foi definido pela Declaração final da Conferência Mundial sobre Doping no Esporte (1999), como “uso de um artifício, substância ou método potencialmente perigoso para a saúde do atleta e capaz de aumentar sua performance ou a presença de uma substância ou a constatação do uso de um método presente na lista do Código do Movimento Olímpico Antidoping. (SILVA, 2005).

A terapia gênica pode ser definida como uma intervenção médica baseada na modificação do material genético de células vivas, resultando em benefício terapêutico (NARDI, TEIXEIRA e DA SILVA, 2002). O primeiro protocolo clínico dessa técnica foi aprovado no final da década de 80. Inicialmente pensada para o tratamento de doenças monogênicas, através da inserção de um gene funcional para suprir ou complementar a função de um gene anormal, começou a ser vista como alternativa para tratamento de várias outras modalidades de patologias agindo de diversas maneiras (RAMIREZ e RIBEIRO, 2005).

Em 2001 o Comitê Olímpico Internacional (COI) realizou um dos primeiros debates sobre o doping genético, quando declarou que a terapia gênica além do potencial para tratamento de patologias também poderia está sendo usada indevidamente no esporte. E no início de 2003 o doping genético entrou para lista dos métodos proibidos pelo COI (SEELANDER, JÚNIOR, et al., 2009). A definição de doping genético de acordo com a World Anti Doping Agency (WADA) seria o uso não terapêutico da transferência de células ou elementos genéticos ou o uso de agentes farmacológicos ou biológicos que alteram a expressão gênica com o potencial de aumentar o rendimento desportivo (ARTIOLI, HIRATA e JÚNIOR, 2007).

Na Lista de Substâncias e Métodos Proibidos do ano de 2010 da WADA, inclui a proibição de métodos que alteram a expressão de: peroxissome proliferator-actived receptorsδ-PPARδ e PPARδ-AMP-activated protein kinase (WORLD ANTI-DOPING AGENCY (WADA), 2009). Porém estudos apontam inúmeros outros genes como candidatos a terem seu uso aplicado como doping genético. Sendo os mais estudados e considerados como principais alvos para o doping genético aqueles que codificam a EPO (eritropoietina), IGF-1 (fator de crescimento 1 semelhante a insulina), VEGF (fator de crescimento muscular) LEP (leptina), Inibidores da miostatina, Endorfinas e PPAR delta (Peroxisome Proliferator Actived Receptor delta). (UNAL e UNAL, 2004) (ARTIOLI, HIRATA e JÚNIOR, 2007).

Diante o exposto o trabalho tem com objetivo geral demonstrar a possibilidade do uso da terapia gênica como forma de doping bem como descrever o efeito pretendido pelo o uso dos principais genes candidatos ao doping genético. O trabalho esta dividido em seis Capítulos, no capítulo:

1 É abordado sobre o doping e o do início dos testes anti-doping;

2 Relata o desenvolvimento da terapia gênica; Assim como os pré-requisitos para realização de tal.

3 Define o doping genético mostrando a preocupação sobre o tema por parte das entidades reguladoras;

4 Apresenta o papel dos genes na performance esportiva, descrevendo o efeito dos principais candidatos ao doping genético;

5 Apresenta a metodologia utilizada; 6 Destinado a conclusões e considerações finais.

1. DOPING

A busca do homem em se superar, tornando-se o mais forte e o melhor é observada desde antiguidade. O esporte é uma referência nesse sentido, a idéia de recorde sugere a incrível e ilimitada superação de limites. Com a profissionalização do esporte esse ganhando o apoio do Estado, do Mercado e da Sociedade, somasse a essa idéia pressões econômicas e pessoais que sobrecarregam o atleta com a idéia de vitoria a qualquer custa.

Muitas vezes a exigência de sucesso, que muitas vezes não alcançada é atribuída a incapacidades próprias. Fazendo com que essas pessoas recorram a uma antiga prática, a de utilização de algum artifício com intuito de aumentar suas capacidades, mesmo que o uso desse artifício leve riscos a saúde e a vida do atleta e de seus companheiros e adversários (Vaz, 2005). Segundo Nóbrega, 2002 “Tem surpreendido a crescente disposição de atletas e pessoas associadas de arriscar cada vez mais a saúde em busca da vitória”. É nesse contexto que o doping ganha grande importância para nossas vidas deixando de ser tratadas apenas como atitudes antiéticas e ganha status de um ato prejudicial a integridade da saúde das pessoas que se sujeitam a tal prática.

A palavra doping apareceu pela primeira vez em um dicionário inglês no ano de 1889, e tinha como significado uma mistura de narcóticos feita para cavalos. Sendo que a provável origem da palavra seria um dialeto africano onde “dop” era usado para designar uma infusão estimulante feita com ervas medicinal utilizada em festas religiosas (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ESTUDOS E COMBATE AO DOPING - ABECD, 2009)

O uso de substancias pelo homem para a melhora de desempenho é histórico. E a sua disseminação no esporte vem ganhar importância já no século XIX, período em que o esporte passa a ganhar grande importância para a sociedade semelhante à observada na época greco-romana, quando morre no “TOUR DE FRANCE” o ciclista inglês Linton que utilizava como estimulante uma mistura de cocaína e nitroglicerina. Com o acontecimento das grandes guerras o uso de drogas se disseminou entre as nações. Ainda nos anos 30 do século X a síntese das anfetaminas impulsionaram ainda mais o doping. (NETO, 2001) decorrente das qualidades educativas atribuídas ao esporte e seu crescente valor econômico, o doping foi se tornando cada vez mais uma problemática sensível no campo do esporte, com isso foi crescendo o número de instituições, organismos e políticas destinadas a combater o uso dessas substâncias.(TAVARES, 2002, apud SOUZA 2008, pg. 4)

Já nos anos da década de 60 pelo exagero de seu abuso levou o Comitê

Olímpico Internacional (COI) implementar o controle de dopagem. Que começou oficialmente a partir de 1968 nas olimpíadas de inverno em Grenoble, porém a limitação das metodologias analíticas permitiam englobar apenas algumas substancias dopantes (TAVARES, 2002).

Nas décadas subsequentes foram grandes a evolução das técnicas analíticas possibilitando a detecção de várias substância nos testes antidoping, porém como afirma a World Anti-doping Agency WADA, “Antes de 1998 o debate ainda se realizava em vários fóruns discretos (IOC, Federações de Esportes, governos individuais), resultando em definições que se diferenciam em política, e sanções”. Os acontecimentos de escândalos cada vez maiores apontavam a necessidade de uma padronização na questão do doping. Em fevereiro de 1999 foi realizada por iniciativa do COI, Comitê Olímpico Internacional a primeira Conferência Mundial sobre esportes em Lausanne na Suiça, onde foi amplamente debatida a temática do doping. (WORLD ANTI DOPING AGENCY - WADA, 2010)

De acordo com a Declaração final da Conferencia mundial sobre esportes de 1999, o doping foi definido como:

“uso de um artifício, substância ou método potencialmente perigoso para a saúde do atleta e capaz de aumentar sua performance ou a presença de uma substância ou a constatação do uso de um método presente na lista do Código do Movimento Olímpico Antidoping”.

Ainda como resultado das discussões da conferência em novembro de 1999 foi estabelecida a WADA, World Anti-doping Agency. que ficou estabelecida como:

A WADA foi criada em 1999 como uma agência internacional independente composta e consolidada igualmente pelo movimento de esporte e os governos do mundo. As suas atividades-chave incluem a pesquisa científica, a educação, o desenvolvimento de capacidades antidoping, e monitorização do Código Mundial Anti Doping – o documento que harmoniza a política anti-doping em todos os esportes e todos os países. (WORLD ANTI DOPING AGENCY - WADA, 2009)

2. TERAPIA GÊNICA

Resultante do imenso avanço da biotecnologia principalmente das técnicas de

DNA recombinante e clonagem gênica surgi à terapia gênica. De acordo com NUSSBAUM, MCINNES e WILLARD, (2002, pg. 237) “A terapia gênica é a introdução de um gene em uma célula com o fim de obter um efeito terapêutico”. Já para Artioli, Hirata e Júnior (2007 pg.350)

A terapia gênica pode ser definida como um conjunto de técnicas que permitem a inserção e expressão de um gene terapêutico em célulasalvo que apresentam algum tipo de desordem de origem genética (não necessariamente hereditária), possibilitando a correção dos produtos gênicos inadequados que causam doenças.

A facilidade de se introduzir um gene em células em laboratório levou a varias pessoas pensarem que seria fácil a aplicação de tal procedimento para a clínica (Read 2008). Para se elaborar um protocolo de terapia gênica necessitasse atender alguns prérequisitos básicos. Que é do conhecimento sobre o gene e sua clonagem e de sua transferência e expressão (ARMELINI, 2007). Nos Estados Unidos, país em que existe o maior número de protocolos clínicos de terapia gênica em andamento o National Institute of Healt (NIH), exige para a autorização de uma terapia gênica: o conhecimento do gene e sua disponibilidade em forma pura, método eficiente de introdução do gene na célula ou tecido, apresentar o mínimo de risco possível, não existir alternativas de tratamento e a demonstração de eficácia da técnica em modelos animais (Snustand, 2008).

A terapia gênica pode ser classificada em dois tipos a in vivo e a ex vivo.

Essa classificação esta relacionada à forma de introdução do gene na célula. Na primeira o vetor com o transgene é introduzido diretamente no organismo. No caso de ex vivo são retiradas células do individuo que recebe o transgene in vitro e posteriormente são reintroduzidas no individuo (NARDI, TEIXEIRA e DA SILVA, 2002). Para que ocorra a introdução do gene na célula alvo se necessita de um vetor. A escolha do vetor é fundamental para o sucesso da terapia. De acordo com ONO, (2008 pg. 18)

Um vetor ideal seria aquele que pudesse acomodar um tamanho ilimitado de DNA inserido, fosse disponível em uma forma concentrada, pudesse ser facilmente produzido, pudesse ser direcionado para tipos específicos de células, não permitisse replicação autônoma do DNA, pudesse garantir uma expressão gênica a longo prazo e fosse nãotóxico e não-imunogênico.

Porém esse vetor ainda não é disponível, mas existem algumas variantes de sistemas vetoriais cada uma apresentando suas vantagens e desvantagens. Esses vetores são classificados como virais e não virais. Sendo que os vetores virais, tem apresentado uma característica importante para o resultado da terapia, que é a de um bom nível de expressão do transgene. Entretanto os vetores virais comparado com os não virais apresenta toxicidade, um maior custo de produção e menor especificidade tecidual (AZEVEDO, 1997); (ONO, 2008). Outro fator de suma importância para o sucesso de uma terapia gênica além da entrega do transgene ao núcleo da célula alvo é a expressão do transgene e seu controle, dependendo da finalidade da terapia pode se necessitar de uma expressão por um curto período de tempo ou por um tempo mais prolongado, por isso a necessidade do controle da atividade do transgene. (RANG, DALE, et al., 2007)

O primeiro protocolo de terapia gênica em humano para teste foi aprovado nos

Estados Unidos no final de década de 80 e em 1990 o primeiro caso de terapia gênica para estudo clínico (COURA, 2009). Ao decorre dos vários ensaios de terapia gênica realizados desde então ocorreram alguns contratempos alguns pacientes desenvolveram neoplasias e em um dos estudos a resposta imunológica ao vetor levou a morte de um paciente.

De acordo com Han (2007, pg. 91) “Hoje, temos mais de mil diferentes protocolos clínicos (concluídos e em andamento) no mundo todo envolvendo mais ou menos 5.0 pacientes”. E em 2003 na China foi lançado o primeiro produto baseado em terapia gênica, destinado a câncer de cabeça e pescoço consistia em um adenovírus utilizando o gene P53 (HAN, 2007). Os protocolos Clínicos em andamento encontramse a maioria na Fase I do estudo como demonstrado na FIGURA 1.

Figura 1: Gráfico indicativo das fases dos testes clínicos de terapia gênica em andamento. Segundo o The Jornal of Gene Medicine

Pensada originalmente com o objetivo de tratamento e cura de doenças genéticas, a terapia gênica vem se tornando também esperança para tratamento de inúmeros outros distúrbios e patologias, como o câncer e infecções virais usando-se de variadas estratégias (KREUZER e MASSEY, 2002). De acordo com a base de dados do site do The Journal of Gene Medicine, no qual é atualizado regularmente com as informações das agencias oficiais de regulação de terapia gênica, a distribuição dos protocolos clínicos existentes em relação às doenças esta representados conforme a FIGURA 2.

Figura 2: Gráfico demonstrativo das indicações de uso dos testes clínicos de terapia gênica. Segundo o The Jornal of Gene Medicine

3. DOPING GENÉTICO

(Parte 1 de 3)

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