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capítulo155Doping Genético
A discussão sobre o doping genético teve
início em junho de 2001, em um encontro da Gene
Therapy Working Group promovido pelo COI.
Nesse encontro, cujo tema foi “Terapia Gênica e
seu futuro impacto no esporte”, o comitê declarou
que a terapia gênica, além da sua importância no
tratamento e prevenção de doenças, tem um
grande potencial para mau uso nos esportes, e que
formas de detecção do doping genético devem ser
desenvolvidas e aplicadas. Em 2004, a editora
chefe da revista Molecular Therapy publicou em
editorial que, se nas olimpíadas de Atenas (2004)
histórias de doping genético possam ter sido
apenas ficção científica, em Pequim (2008)
possivelmente não mais serão.
No início de 2003 o doping genético entrou
na lista de métodos proibidos do COI, e em 2004 a
WADA definiu doping genético como o uso não
terapêutico de células, genes, elementos genéticos
ou a modulação da expressão gênica, que tenham
a capacidade de melhorar o desempenho
esportivo.
Até o presente momento não há registro de
nenhum caso de atleta que tenha feito uso desse
tipo de manipulação. De fato, a terapia gênica é
uma modalidade terapêutica médica ainda
extremamente imatura, incipiente e basicamente
experimental. Isso pode ter sido um importante
motivo para que nenhum atleta fizesse uso do
doping genético até então. Por outro lado,
considerando que ainda não existem meios de
controle e detecção do doping genético, e que,
teoricamente, já é possível empregar essa
tecnologia em seres humanos e outros animais,
ninguém pode afirmar com segurança que nenhum
atleta tenha já o tenha experimentado.
Terapia gênica
A terapia gênica é uma nova modalidade
terapêutica da medicina. Trata-se de um conjunto
de técnicas ainda incipiente e em fase apenas
inicial de experimentação, mas que nos permite
vislumbrar a possibilidade de cura para doenças
consideradas incuráveis, como as de origem
predominantemente genética e/ou hereditária
(como exemplo podem ser citadas: distrofias
musculares, fibrose cística, fenilcetonúria,
cânceres, disfunção endotelial, entre outras).
Uma boa definição de terapia gênica é a
transferência de material genético para células
humanas, com o objetivo de prevenir ou tratar
doenças. Esse tipo de abordagem terapêutica
baseia-se no envio de material genético, via
vetores, para dentro de células-alvo (geralmente o
material enviado é DNA, embora RNA também
possa ser utilizado), mais especificamente para o
núcleo das células, lugar no qual esse DNA pode
ser transcrito e posteriormente traduzido à sua
proteína correspondente que, em última análise, é
Terapia gênica
o produto funcional do material genético
introduzido. Dessa forma é possível compensar a
falta de uma proteína (nos casos em que o paciente
apresenta deleção completa do gene) ou a falta de
uma proteína funcional (nos casos em que o
paciente apresenta mutações ou deleções parciais
que resultam em uma proteína truncada não-
funcional).
Para que o material genético de função
terapêutica chegue ao núcleo das células-alvo, é
necessária a utilização de um vetor. Os mais
utilizados são os vírus (geralmente adenovírus ou
retrovírus), embora l ipossoma, células
geneticamente modificadas e injeção direta no
tecido também sejam meios possíveis de se
introduzir o material genético. É evidente que os
vírus usados como vetor são modificados em
laboratório, e todo o procedimento é
rigorosamente controlado. Os seus genes
patogênicos são retirados ou modificados e o(s)
gene(s) terapêutico(s) é(são) inserido(s) em seu
genoma. Assim o vírus mantém sua capacidade de
reconhecimento, adesão e invasão da célula, bem
como de utilizar a maquinaria molecular da célula
do hospedeiro para expressar seus genes e
produzir suas proteínas. O resultado de tal
procedimento é a produção das proteínas
terapêuticas sem que haja produção das proteínas
que conferem virulência ao vírus.
Uma revisão de 2006 afirma que cerca de
3000 pacientes já receberam algum tipo de terapia
gênica. Diversas doenças foram tratadas, incluindo
disfunções endoteliais ligadas à doença
coronariana, hemofilia, imunodeficiência e
cânceres. De um modo geral a terapia gênica tem
trazido bons resultados, e seus efeitos colaterais
parecem ser reduzidos a um número pequeno de
pacientes, o que é um indicativo animador da
segurança do tratamento. De qualquer forma, os
cuidados que devem ser tomados com esses
procedimentos, bem como os testes de certificação
da segurança das preparações são muitos, e muito
rigorosos.
Apesar disso, restam ainda muitas dúvidas
a respeito dos efeitos colaterais da terapia gênica.
De certo que a introdução de organismos
geneticamente modificados gera uma grande
incerteza, especialmente se for levado em conta o
potencial mutagênico dos vírus. Ainda assim, os
efeitos menos conhecidos dizem respeito à
expressão em longo prazo dos genes introduzidos
e à falta de controle da expressão de tais genes.
Outro ponto muito importante é a possibilidade
(ainda que pequena) de modificação não apenas
das células somáticas, mas também das
germinativas. Isso poderia ser catastrófico, uma
vez que a mutação seria repassada às futuras
gerações, de modo que seriam introduzidas
pessoas com modificações genéticas no ambiente,
e facilmente o controle da freqüência desse gene
na população seria perdido. É exatamente por esse
motivo que não é permitida a terapia gênica em
células da linhagem germinativa. Embora esses
questionamentos estejam todos no campo da
especulação, nenhum deles pode ser ainda
completamente descartado, e discussões do ponto
de vista da ética e moral são pertinentes a essa
problemática.
Terapia gênica e doping genético
Ainda que esteja sendo desenvolvida com o
propósito de tratar doenças graves, a terapia
gênica tem um imenso potencial de abuso entre
atletas saudáveis que queiram melhorar o
desempenho. A despeito dos potenciais riscos e
das incertezas quanto a sua segurança, relatos
indicam que certa parcela dos atletas de elite
gostariam de se sujeitar a pesquisas com terapia
Terapia gênica e doping genético
gênica. O interesse que esse tipo de abordagem
desperta no meio esportivo não se reduz apenas à
melhora da performance, mas inclui também
aplicações terapêuticas para o tratamento de
lesões em tecidos de difícil regeneração, como
tendões, cartilagens e ligamentos. Vale lembrar
que lesões dessa natureza são muito comuns entre
atletas, e que são importantes causas de
encerramento precoce da carreira esportiva e de
afastamento prolongado de treinos e competições.
Nesses casos, a terapia com genes que codificam
fatores de crescimento poderia resultar em melhor
regeneração tecidual. Atualmente isso está sendo
testado em animais, e talvez dentro de alguns anos
comece a ser testado em humanos.
Os mais importantes genes candidatos a
serem utilizados de forma abusiva e ilícita por
atletas são:
· eritropoietina;
· GH e IGF-1 (e outras somatomedinas);
· VEGF;
· inibidores da miostatina (folistatina e
outros);
· endorfinas e encefalinas;
· leptina;
· PPAR delta (Peroxisome Proliferator Actived
Receptor delta).
Eritropoietina
Conforme discutido em detalhes na seção
124 do capítulo 788, a eritropoietina é uma
proteína produzida nos rins cujo principal efeito é o
estímulo da hematopoiese. Logo, uma cópia
adicional do gene que codifica a eritropoietina
aumenta a produção de hemácias, de modo que a
capacidade de transporte de O para os tecidos fica 2
aumentada. Portanto, esse tipo de doping seria
especialmente ergogênico para atletas de
endurance.
Pesquisas com ratos e macacos
conseguiram com sucesso transferir uma cópia
adicional do gene da eritropoietina. Como
conseqüência, o hematócrito dos animais subiu
para valores próximos de 80%! (lembre-se que o
normal gira em torno de 40%). Isso obviamente
pode representar um r i sco sér io de
comprometimento da função cardiovascular,
incluindo dificuldade de manutenção do débito
cardíaco e da perfusão tecidual, devido ao
substancial aumento da viscosidade sangüínea.
Além disso, foi relatada anemia severa em alguns
animais por causa de uma resposta auto-imune à
transferência do gene extra. Esses relatos
levantam sérias dúvidas quanto à real
possibilidade de uso da transferência do gene da
eritropoietina em pessoas saudáveis, como os
atletas.
IGF-1 e GH
Em animais de experimentação, a
introdução por vetor de adenovírus do gene que
codif ica a proteína IGF-1 leva a sua
superexpressão, o que, por sua vez, leva ao
aumento da síntese protéica na musculatura
esquelética. Isso foi observado tanto nos animais
que foram submetidos ao treinamento de força
quanto naqueles que não foram. Quando a
introdução do gene extra IGF-1 foi combinada com
o treinamento de força, o ganho na massa
muscular (hipertrofia) e o desenvolvimento da
força foram maiores do que os observados nos
animais que apenas treinavam força (e não
superexpressavam IGF-1) e nos que apenas
superexpressavam IGF-1 (e não treinavam força).
Veja detalhes dos resultados desse estudo na
figura 132.
CON IGF TF IGF+TF CON IGF TF IGF+TF0
10
40
10
20
30
40
50
20
30
ma
ss
a m
us
cu
lar
%
forç
a t
etâ
nic
a %
Figura 132. Comparação entre os grupos CON (controle), IGF (superexpressão de IGF-1), TF (treinamento de força) e IGF+TF (superexpressão de IGF-1 combinada com treinamento de força) em relação ao ganho de massa muscular (acima) e à capacidade máxima de produção de força (abaixo). Note que a superexpressão de IGF-1 resultou em ganhos de força e massa muscular semelhantes ao grupo que treinou força, e que a superexpressão de IGF-1 potencializou os efeitos do treinamento de força. (Adaptado de Lee et al. Journal of Applied Physiology, 96:1097-1104, 2004.)
Pode-se dizer, então, que a superexpressão
de IGF-1 pode potencializar em grande magnitude
as respostas musculares ao treinamento físico, em
especial ao treinamento de força. Essa
exacerbação das adaptações pode ser
especialmente interessante para aqueles atletas
cujas modalidades esportivas requerem força e
hipertrofia muscular. Em vista do sucesso obtido
em estudos com animais e da aparente segurança
da terapia gênica com IGF-1, é possível que dentro
de poucos anos ela já seja factível em humanos.
Isso, obviamente, poderá ser utilizado por atletas
que buscam melhorar sua performance, mas
poderá ser também utilizado por pessoas
portadoras de doenças musculares graves, como a
distrofia muscular de Duchéme e outras.
Teoricamente o doping genético com GH
levaria a efeitos bastante semelhantes aos
produzidos por IGF-1, haja vista que a ação do GH
é mediada pelo próprio IGF-1. Portanto, pode-se
esperar que o doping genético com GH produza
ganhos de força e hipertrofia muscular. Ainda não é
possível precisar em que magnitude ocorreria tais
aumentos, mas é provável que os riscos envolvidos
com a inserção do gene do GH e do IGF-1 estejam
relacionados com o desequilíbrio do eixo
hipotálamo-hipofisário e principalmente com o
aumento da chance de ocorrência de cânceres
diversos.
VEGF
O VEGF (do inglês Vascular Endotelial
Growth Factor, ou Fator de Crescimento do
Endotélio Vascular) é uma proteína que, como o
próprio nome sugere, desempenha um importante
papel no crescimento do endotélio vascular, na
angiogênese e vasculogênese.
A terapia gênica com VEGF é uma das
poucas já utilizadas em seres humanos. A
introdução do gene que codifica a VEGF em
pacientes com disfunção endotelial responsável
por quadros de doença arterial coronariana e
doença arterial periférica (também conhecida
como claudicação intermitente) tem produzido
bons resultados, com boa formação de novos
ramos vasculares e até formação de bypass (ramos
vasculares alternativos que permitem o desvio do
fluxo sangüíneo de uma região vascular obstruída,
o que evita isquemia e até mesmo morte tecidual).
Em atletas, a inserção vetorial do VEGF
poderia produzir vasculogênese. Dessa maneira, o
fluxo sangüíneo para todos os tecidos seria
aumentado, assim como sua oxigenação e
nutrição. Considerando que isso ocorra em tecidos
como a musculatura esquelética e a cardíaca,
pode-se esperar aumento da produção energética,
diminuição da produção de metabólitos e o retardo
da fadiga. Atletas de endurance seriam,
teoricamente, os mais interessados na terapia
gênica com inserção do VEGF.
Uma vez que esse tipo de terapia já está
sendo utilizado em seres humanos com fins
terapêuticos, o doping genético envolvendo o
VEGF já poderia ser empregado atualmente de
maneira ilícita para melhorar o desempenho
esportivo.
Inibidores da miostatina (folistatina)
O gene da miostatina codifica uma proteína
que exerce um efeito regulador muito importante
no crescimento da fibra muscular, tanto a cardíaca
quanto a esquelética. Na verdade, a miostatina é
um regulador negativo da hipertrofia muscular.
Estudos que bloquearam a miostatina com
proteínas como a folistatina encontraram um
grande efeito positivo sobre o crescimento da
musculatura esquelética, resultado do aumento no
tamanho das fibras (hipertrofia) e no número das
fibras (hiperplasia), além de diminuição do
conteúdo de gordura intramuscular e de tecido
conec t i vo. Ou t ros t raba lhos também
demonstraram a importância da regulação
negativa que a miostatina desempenha sobre o
crescimento muscular. Tanto ratos que
superexpressavam um inibidor da miostatina
(folistatina) como bovinos nocaute para o gene da
miostatina (ou seja, que não apresentavam e
tampouco expressavam o gene) apresentaram
crescimento enorme da musculatura esquelética,
conforme pode ser observado nas figura 123.
A A
A A
A A
B
B
Figura 123. Exemplos da importância da regulação negativa que a miostatina cumpre sobre o crescimento da musculatura
esquelética. Figura A: fotos de bovinos nocaute para o gene da miostatina. Figura B: fotos de um rato em que o gene da folistatina, um inibidor da miostatina, foi inserido e superexpresso (à direita) em comparação com um rato controle (à esquerda). Em ambos os casos, observe a quantidade enorme de massa muscular desenvolvida.
Em humanos a miostatina desempenha a
mesma função. Há um relato na literatura de um
garoto que apresentou uma deleção espontânea
do gene da miostatina e, a exemplo do que foi
mostrado em outros animais, desenvolveu
quantidade muito grande de massa muscular (veja
a figura 124).
possível controlar a expressão do gene transferido
artificialmente e, por conseqüência, talvez não
seja possível controlar o crescimento de massa
muscular. Os efeitos que isso teria o músculo
cardíaco, incluindo seu impacto sobre todo o
sistema cardiovascular, são bastante obscuros e
preocupantes. Por outro lado, é muito provável que
o crescimento muscular exagerado não
acompanhado pelo crescimento ósseo e tendíneo
represente uma sobrecarga muito grande a esses
tecidos, o que, por sua vez, pode aumentar o
número de lesões e a gravidade das mesmas.
Endorfinas e encefalinas
O uso da terapia gênica com os genes da
endorfina e encefalina poderia melhora o
desempenho esportivo pela diminuição da
sensação de dor, a qual poderia estar associada
tanto a algum tipo de lesão que possa impedir um
atleta de treinar e competir, como à fadiga e ao
excesso de treinamento. De fato, as drogas
analgésicas estão entre as mais consumidas por
atletas, o que indica o possível interesse pela
inserção desses genes. Tanto a endorfina quanto a
encefalina são peptídeos endógenos de atividade
analgésica. Estudos em animais demonstraram
que esse tipo de terapia gênica foi capaz de
diminuir a percepção de dor inflamatória.
Entretanto, devido à grande carência de
informações na literatura, é provável que o doping
genético envolvendo endorfinas e encefalinas
ainda esteja longe de realmente acontecer.
Leptina
A leptina, hormônio peptídico produzido
principalmente no tecido adiposo cuja principal
ação está relacionada ao controle da sensação de
fome e saciedade, redução do consumo alimentar e
conseqüente perda de peso, também é um
recém-nascido 7 meses de idade
Figura 124. Fotos de uma criança do sexo masculino com deleção do gene que codifica a miostatina. À esquerda, o garoto pouco tempo depois do nascimento, e à direita aos 7 meses de idade. Repare o grande quantidade de massa muscular, o que demonstra a importância da miostatina na regulação negativa da síntese protéica na musculatura. (Adaptado de: Schuelke et al. Brief Report: Myostatin Mutation Associated with Gross Muscle Hypertrophy in a Child, New England Journal of Medicine, 350:2682-2688, 2004).
Do ponto de vista terapêutico, a introdução
de genes cujos produtos são capazes de bloquear a
miostatina tem sido considerada como uma boa
esperança para o futuro tratamento de distrofias
musculares graves. Contudo, é evidente que esse
tipo de terapia seja uma das mais promissoras para
uso ilícito no esporte, já que o grande ganho de
massa muscular pode ser decisivo para o
desempenho em inúmeras modalidades.
Além dos riscos inerentes a qualquer tipo de
terapia gênica, o uso do doping genético que tem
como alvo a miostatina pode ser potencialmente
danoso ao atleta. Isso porque talvez não seja
candidato para abuso em terapia gênica e doping
genético. Veja discussão mais detalhada sobre
leptina no capítulo 0,52/0,12.
Em 1997 um estudo demonstrou que a
introdução do gene leptina por vetor viral produzia
significativa perda de peso em ratos. Em
contrapartida, talvez o mesmo fenômeno não seja
observado em humanos, já que indivíduos obesos,
os quais apresentam elevada concentração
plasmática de leptina, não têm apetite reduzido.
Essa resistência à ação da leptina pode representar
um importante obstáculo para a terapia gênica
com esse hormônio. Além disso, diferentemente
dos modelos animais, o comportamento alimentar
humano depende de um sem número de variáveis,
incluindo outros peptídeos e fatores de ordem
psicológica, social e cultural.
PPAR-delta
As proteínas da família dos PPARs atuam
como fatores de transcrição de genes envolvidos
no metabolismo de carboidratos e lipídeos.
Primeiramente elas foram descobertas
desempenhando pape l na s ín tese de
peroximssomos, e por esse motivo foram
batizadas de peroxissome proliferator-actived
receptors. Existem diversas proteínas PPAR, mas a
que apresenta, pelo menos do ponto de vista
teórico, maior potencial para abuso em doping
genético é a PPAR-delta.
A PPAR-delta é uma reguladora chave do
processo de oxidação de lipídeos (denominado de
â-oxidação). Atuando no fígado e no músculo
esquelético, ela estimula a transcrição de inúmeros
genes cujos produtos participam da â-oxidação. A
PPAR-delta também está relacionada com a
dissipação de energia na mitocôndria que ocorre
por meio da UCPs (uncoupled proteins, ou
proteínas desacopladoras, que reduzem o
gradiente de prótons no espaço intermembranar
da mitocôndria, diminuindo a produção de ATP na
cadeia respiratória), de modo que sua ação leva à
diminuição da produção de energia. Como
resultado, a PPAR-delta diminui a quantidade de
tecido adiposo, reduz o peso corporal e aumenta a
termogênese. Essa é, portanto, uma das
justificativas para o possível interesse de atletas
em usar doping genético com PPAR- delta.
Outro motivo para o possível interesse em
utilizar o PPAR- delta como doping genético é o seu
provável papel na conversão de fibras musculares
do tipo II em fibras do tipo I. Portanto, atletas cujas
modalidades não dependem da força, mas exigem
que o atleta se mantenha com baixo peso e baixo
percentual de gordura (como maratonistas,
g inastas, pat inadores e etc .) ser iam
potencialmente os mais interessados na
transferência do gene PPAR- delta.
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