Baixe Doping Genético e Seus Principais Genes Alvos e outras Teses (TCC) em PDF para Biomedicina, somente na Docsity! FACULDADES INTEGRADAS APARICIO CARVALHO – FIMCA CURSO DE BIOMEDICINA ARLISSON CUNHA MENEZES DOPING GENÉTIO E OS SEUS PRINCIPAIS GENES ALVOS PORTO VELHO – RO 2010 ARLISSON CUNHA MENEZES DOPING GENÉTIO E OS SEUS PRINCIPAIS GENES ALVOS 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: 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 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................1 1. DOPING ............................................................................................................................................3 2. TERAPIA GÊNICA ...............................................................................................................................5 3. DOPING GENÉTICO ...........................................................................................................................8 4.1 eritropoietina (EPO) .............................................................................................................. 10 4.2 Fartor de Crescimento Semelhante a Insulina I (IGF-1) ........................................................ 11 4.3 Miostatina (GDF-8) ................................................................................................................ 12 5 METODOLOGIA .............................................................................................................................. 14 6 CONCLUSÃO .................................................................................................................................. 15 REFERÊNCIAS ......................................................................................................................................... 16 3 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 XX a síntese das anfetaminas impulsionaram ainda mais o doping. (NETO, 2001) 4 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 5 pesquisa científica, a educação, o desenvolvimento de capacidades anti- doping, 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 células- alvo 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 pré- requisitos 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) 8 3. DOPING GENÉTICO A corrida entre os praticantes do doping e os esforços das autoridades desportivas para o desenvolvimento de métodos eficazes de detecção de doping esta em curso, desde quando o esporte competitivo existiu. [...] O progresso exponencial da tecnologia do DNA recombinante, tornou o tedioso trabalho da detecção de doping em atletas, mais desafiador, com o desenvolvimento de uma variedade de proteínas recombinantes com efeitos dopantes. (Azzazy & Mansour, 2007 pg. 951) Segundo Unal & Unal (2004 pg. 258) “Apesar de terapias genéticas serem desenvolvidos para o tratamento de doenças, é muito provável que a terapia genética possa aumentar o desempenho se usado por atletas saudáveis.” Com os avanços da genética humana e médica, principalmente pela eminência do uso de terapias gênicas, entidades internacionais representantes dos esportes começaram a vislumbrar o uso de tal procedimento com o objetivo de obter aumento no rendimento esportivo. Tal discussão começou em junho de 2001 quando o COI promoveu um encontro do Gene Therapy Work Gruop (GTWG), onde foi declarado que apesar dos grandes benefícios do uso da terapia gênica, na prevenção e tratamento das doenças, tem um grande potencial para o uso indevido no esporte e alertou para a necessidade de desenvolvimento de formas de detecção. Naquele ano o COI submeteu a questão à apreciação da WADA que, por sua vez, organizou com o apoio do COI simpósios para discussão acerca do tema. Em março de 2002, foi promovido o primeiro encontro em Nova York com a presença de Especialistas, Cientistas, Atletas, representantes do movimento olímpico e dos governos. O segundo encontro em 2005 foi promovido com o apoio do Instituto Karolinska e da Confederação Sueca de Esportes. E o terceiro foi realizado na Rússia em 2008, com o apoio das autoridades de esportes russas. O objetivo dos simpósios realizados pela WADA é a de proporcionar um intercambio abordando as atualizações em pesquisa, a capacitação de técnicos, as perspectivas éticas e o enquadramento jurídico da questões relacionadas ao doping genetico. Em 2004 a WADA criou um grupo de Peritos sobre o doping genético, de acordo com a WADA (2009) “A tarefa do grupo de peritos é estudar os mais recentes avanços no campo da terapia genética, os métodos para a detecção de doping e os projetos de investigação financiados pela WADA nesta área” (WORLD ANTI DOPING AGENCY - WADA, 2009). Para Seealendear et.al (2009 pg. 3) A definição exata dada ao termo Doping Genético seria: 9 "O uso não terapêutico de genes, elementos gênicos e/ou células que tem a capacidade de aumentar a performance atlética." Segundo Rabin (2005) “No momento em que a WADA introduziu o tema do doping genético ou celular em seu programa de investigação prioritária, a questão era mais de um intelectual e futurista do que uma preocupação realidade.” Em reportagem da revista Play True, Pound afirma (2005, pg.2) “Nós precisamos começar a combater essa ameaça agora antes que se torne realidade. É mais fácil evitar o problema do que resolve-lo.” A terapia gênica com certeza é um grande avanço da área biomédica sendo hoje uma realidade, mesmo ainda em aperfeiçoamento. Existem grande números de ensaios clínicos que apresentaram sucesso, porém ainda ocorrem imprevistos como desenvolvimentos de neoplasias e até mesmo mortes. “O doping genético é uma ameaça à integridade do desporto e da saúde dos atletas. Como a organização internacional responsável pela promover, coordenar e acompanhar a luta global contra o doping no esporte em todas suas formas, a WADA está a dedicar recursos significativos e atenção para identificar formas de detectar e prevenir o doping genético.” (Play True, 2008, pg.19) GENES CANDIDATOS Segundo Dias et. al. (2007, pg. 209) “a predisposição genética que, se não o mais importante, tem grandes implicações na caracterização do indivíduo como um atleta de destaque”. Porém múltiplos fatores são responsáveis por garantir um fenótipo atlético, não somente um gene, mas alguns genes associados a ação ambiental, são responsáveis por uma boa performance esportiva. O interesse do esporte na genética não é algo novo apesar de tímido. Teve seu início em 1967 com o Programa de Genética e Biologia Humana, que visava relacionar traços genéticos a habilidades esportivas além da interação entre genética e fatores ambientais. Devido a limitações técnicas da época os resultados não foram os esperados.o que provavelmente desacreditou os organizadores a darem continuidade (RAMIREZ, 2007) De acordo com o The human gene map for performance and health-related fitness phenotypes, elaborado por Rankinen et al. estudo baseado em pesquisas publicadas que obtiveram resultado positivos ao relacionar atividade de um gene com a 10 atividade atlética, em sua ultima atualização 2006-2007, já somava 214 genes autossômicos além 7 ligados ao cromossomo X e outros 18 cromossomos mitocondriais. Dentre esses genes alguns ganham destaque quanto a possibilidade do seu uso em terapia gênica, sem a finalidade terapêutica, eles são conhecidos como genes candidatos ao doping genético. De Segundo SEELANDER, JÚNIOR, et al., (2009, pg.1) “Os principais genes alvos ao doping são aqueles que proporcionam principalmente aumento na captação de oxigênio com conseqüente perda de peso, otimização do metabolismo energético e rápido ganho de massa muscular”. Por isso genes como EPO, GDF-8 e IGF-1, são fortes candidatos ao doping genético. 4.1 ERITROPOIETINA (EPO) A ertiropoietina é uma glicoproteína que tem no adulto os rins como principal produtor, mais exatamente as células intersticiais tipo I semelhantes a fibroblastos presentes no cortex e na membrana exterior, durante a vida fetal tal função é desempenhada pelas células do fígado. A função da eritropoietina é o estimulo a eritropoiese, atuando na promoção da diferenciação e início da síntese de hemoglobina, tal proteína possui 193 aminoacido, com 34kDa. O gene codificante para eritropoietina está localizado no braço curto do cromossoma 7 (q11-q22), sendo composto por 5 Exões (SCHIMITD, RAMOS, et al., 2003); (BARBOSA, 2009). Em 1964 Eero Mäntryanta, um esquiador finlandês, foi ganhador de duas medalhas de ouro nas olimpíadas de inverno com facilidade, posteriormente foi demonstrado que o atleta possuía uma mutação genética que lhe proporcionava uma quantidade eritrócitos acima da média. Na década de 70 foi relatado o uso do doping sanguineo, técnica que consistia em uma transfusão sanguinea dias antes da competição. Uma vez que a função dos eritrócitos de realizar o transporte de oxigênio aos tecidos não é cumprida temos um quadro de hipoxia. Condição essa que leva fisiologicamente a expressão do gene da eritropoietina, fazendo com que os eritrócitos se diferenciem na medula e sejam lançados na circulação, assim aumentando o nível do hematócrito. Dessa maneira se a eritropoietina fosse liberada em condições normais de oxigenação tecidual teríamos um maior aporte de oxigênio. Condição essa especialmente ergogênica para atletas de endurance (HAISMA, DE HON, et al., 2004); (PAPESCHI, 2010). 13 oferece uma boa estratégia para o tratamento de doenças associadas à perda do tecido músculo-esquelético”. Em estudo realizado por LEE e McPHERRON, onde ratos trangenicos com super-expressão de bloquedores da miostaina como a folastatina apresentaram o fenotipo de doubling muscle, caracteristico dos casos onde há mutações do gene da miostatina. Supostamente se o bloqueio da expressão do gene ou da proteína for realizado em situação onde não ocorre a perda muscular resultará em um aumento da massa muscular. O potencial ergogênico desse método é grande, mas ainda não existe dados de literatura dando conta da transferência vetorial de tais genes, há a possibilidade de não se ter um controle da expressão gênica poderia levar a um descontrole do crescimento muscular. 14 5 METODOLOGIA Almejando alcançar os objetivos propostos neste trabalho foi realizada uma pesquisa bibliográfica. Trata-se de levantamento da bibliografia já publicada sobre o assunto em questão, que busca proporcionar um estudo geral acerca de determinado tema (LAKATOS e MARCONI, 2001). Para isso utilizou-se como base de fonte de dados livros periódicos científicos e várias bases de dados da internet usando em suas ferramentas de busca as palavras chaves doping genético (gene doping); doping e terapia gênica. 15 6 CONCLUSÃO A grande vantagem para o praticante de doping no uso do doping genético seria a não existência de formas de detecção. Isso devido aos produtos derivados da terapia gênica serem semelhantes aos produzidos pelo corpo do atleta. Acredita-se que a ciência evoluirá em breve para o uso de terapias gênicas seguras assim como também consiga desenvolver métodos para a detecção do doping genético. No entanto para que ocorra o desenvolvimento para métodos de detecção, é necessário o desenvolvimento de marcadores que assegurem confiabilidade aos testes, alcançado com bons níveis de especificidade e sensibilidade, além de a obtenção da amostra para realização do teste deve ser obtida de forma não invasiva não gerando riscos a saúde do atleta. As terapias gênicas são desenvolvidas para pessoa com algum tipo de patologia não conhecendo os riscos associados ao seu uso em pessoas sadias. Outro fator é que para realização desse tipo de procedimento estão envolvidos alto grau de controle toxicidade e segurança do procedimento o que envolve laboratórios certificados. O uso para o doping genético não passaria por esse controle, assim botando em risco a saúde dos atletas. Vários são os genes que se usados como terapia gênica teriam capacidade de promover ganhos no desempenho atlético. Com isso existe a necessidade de regulação proibitiva para esses procedimentos e métodos que possibilitem a sua detecção. Apesar de não evitar que o doping ocorra formas de detecção associadas a sanções punitivas inibiriam seu uso. Também é de suma importância políticas de educação, que visem demonstrar, para atletas e treinadores dentre outros, os riscos que a terapia gênica tem em relação a saúde. 18 RAMIREZ, A.; RIBEIRO, Á. Doping Genético e Esporte. Revista Metropolitana de Ciências do Movimento Humano, junho 2005. 9-20. RANG, H. P. et al. Farmacologia. 6ª Edição. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007. SCHIMITD, C. A. et al. Avaliação da Atividade e Caracterização da Eritropoietina Recombinante Humana em Produtos Farmacêuticos. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia e Metabologia, Santa Maria, Abril 2003. 183-189. SSEELANDER, M. C. L. E. A. et al. Manipulação de Genes e Desempenho Esportivo: Tendênica ou Realidade? Educação Física em Revista, Jan/Fev/Mar/Abr 2009. SILVA, M. R. S. Doping Consagração ou Profonação. Revista Brasileira de Ciências do Esporte, Setembro 2005. 9-22. SOUZA, K. F. D. A. Doping: Hitóricos e Conceitos Atuais. Universidade Metodista de Piracicaba UNIMEP. Piracicaba. 2008. SWEENEY, H. L. Doping Genético. Scientific American Brasil, n. 27, p. 41-47, Agosto 2004. TAVARES, O. Doping: Argumentos em Discussão. Movimento, Porto Alegre, janeiro- abril 2002. 41-55. UNAL, M.; UNAL, D. O. Gene Doping in Sports. Sports Medicine, 34 (6) 2004. 357- 362. VAZ, A. F. Doping, Esporte, Esporte: Notas Sobre os "Limites" do Corpo. Revista Brasileira da Ciência do Esporte, Campinas, 23-36 Setembro 2005. WELLS, D. J. Gene Doping: the hype and the reality. British Journal of Pharmacology, 154 2008. 623-631. WORLD ANTI DOPING AGENCY - WADA. About WADA. Site da World Anti Doping Agency WADA, 2009. Disponivel em: <http://stage.wada-ama.org/en/About- WADA/>. Acesso em: 19 Setembro 2010. WORLD ANTI DOPING AGENCY - WADA. Gene Doping. Site da World Anti Doping Agency - WADA, 2009. Disponivel em: <http://stage.wada- ama.org/en/Science-Medicine/Science-topics/Gene-Doping/>. Acesso em: 19 Setembro 2010. 19 WORLD ANTI DOPING AGENCY - WADA. A Brief History of Anti-Doping. Site da World Anti Doping Agency - WADA, 2010. Disponivel em: <http://stage.wada- ama.org/en/About-WADA/History/A-Brief-History-of-Anti-Doping>. Acesso em: 19 Setembro 2010. WORLD ANTI-DOPING AGENCY (WADA). The World Anti-Doping Code, The 2010Prohibited List. [S.l.]. 2009.