dr hab. Agnieszka Zembroń-Łacny prof. dr hab. Kazimierz Szyszka DOPING GENOWY 2 CIEMNA STRONA TERAPII GENOWEJ

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "dr hab. Agnieszka Zembroń-Łacny prof. dr hab. Kazimierz Szyszka DOPING GENOWY 2 CIEMNA STRONA TERAPII GENOWEJ"

Dawid Madej
8 lat temu
Przeglądów:

1 dr hab. Agnieszka Zembroń-Łacny prof. dr hab. Kazimierz Szyszka DOPING GENOWY 2 CIEMNA STRONA TERAPII GENOWEJ

3 STĘŻENIE HEMOGLOBINY WYTRZYMAŁOŚĆ aerobic power POJEMNOŚĆ MINUTOWA SERCA ZUŻYCIE TLENU PRZEZ MIĘŚNIE SZKIELETOWE CZĘSTOŚĆ SKURCZÓW SERCA OBJĘTOŚĆ WYRZUTOWA SERCA POWINOWACTWO KRWI DO TLENU KAPILARYZACJA I POJEMNOŚĆ TLENOWA

SZKIELETOWE CZĘSTOŚĆ SKURCZÓW SERCA OBJĘTOŚĆ WYRZUTOWA

4 GENY WYTRZYMAŁOŚCI enzym konwertujący angiotensynę (ACE), zwężający lub rozszerzający naczynia krwionośne erytropoetyna (EPO) stymulująca erytropoezę czynniki aktywowane hipoksją (HIF1/2) indukujące ekspresję EPO

5 KONWERTAZA ANGIOTENSYNY ACE Regulacja poziomu efektywnych regulatorów ciśnienia krwi: - aktywacja angiotensyny II skurcz mięśni gładkich naczyń krwionośnych (wazokonstrykcja) - inaktywacja bradykininy rozkurcz naczyń krwionośnych (wazodylacja)

skurcz mięśni gładkich naczyń krwionośnych (wazokonstrykcja)

6 ANGIOTENSYNOGEN BRADYKININA ANGIOTENSYNA I ACE ANGIOTENSYNA II RECEPTORY AT 1 AT 7 wzrost wytwarzania prostacyklin i NO rozkurcz mięśni gładkich naczyń obniżenie ciśnienia krwi wzrost transportu glukozy wzrost zawartości glikogenu i fosforanów (serce) uwalnianie czynników wzrostowych HIPERTROFIA MIĘŚNI PRZYSADKA uwalnianie wazopresyny NADNERCZA uwalnianie aldosteronu skurcz mięśni gładkich naczyń wzrost oporu obwodowego wzrost ciśnienia tętniczego krwi

zawartości glikogenu i fosforanów (serce) uwalnianie czynników wzrostowych HIPERTROFIA MIĘŚNI PRZYSADKA

7 WARIANTY GENU ACE (POLIMORFIZM) obecność (insercja, allel I) lub nieobecność (delecja, allel D) w intronie 16 fragmentu nici DNA o długości 287 bp dysponujemy trzema wariantami ACE: II, ID i DD delecja (allel D) zwiększa, insercja (allel I) obniża aktywność ACE w surowicy i tkankach

długości 287 bp dysponujemy trzema wariantami ACE: II, ID i DD delecja

8 Polimorfizm ACE SPORTOWCY N= 120 NIETRENUJĄCY N=247 ACE II ACE ID ACE DD u ludzi rasy białej dominuje allel D u ludzi rasy czarnej brak zróżnicowania (m.in. badania na Kenijczykach) o predyspozycjach do wysiłku wytrzymałościowego decyduje allel I Amir et al. Exp Physiol 2007

9 Analiza genotypów 91 biegaczy klasy olimpijskiej; procentowa zawartość alleli ACE II ID DD 10 0 <200 m m >5000 m Jones et al. Exerc Sport Sci Rev 2002

PODSUMOWANIE Wariant I niska aktywność ACE we krwi, niski poziom angiotensyny II i wysoki poziom bradykininy predyspozycje do wysiłków wytrzymałościowych Wariant D wysoka aktywność

10 PODSUMOWANIE Wariant I niska aktywność ACE we krwi, niski poziom angiotensyny II i wysoki poziom bradykininy predyspozycje do wysiłków wytrzymałościowych Wariant D wysoka aktywność ACE we krwi, wysoki poziom angiotensyny II i niski poziom bradykininy predyspozycje do wysiłków krótkotrwałych MARATON WIOŚLARSTWO TRIATLON SPRINT CIĘŻARY Wang et al. Sports Med 2008

ACE we krwi, wysoki poziom angiotensyny II i niski poziom bradykininy predyspozycje do

11 Czy podawanie inhibitorów ACE wywoła efekt ergogeniczny u sportowców? Czy podawanie inhibitorów ACE można uznać za doping? Czy jest możliwa manipulacja genetyczna (insercja) w genie ACE?

12 ERYTROPOETYNA I CZYNNIKI TRANSKRYPCYJNE INDUKUJĄCE EKSPRESJĘ EPO EPO i HIF-1/2

13 EPO doping works (but it is unlegal) Increased O 2 delivery to tissues optimizes muscular activity and improves athletic performance, particularly in terms of endurance. rhuepo treatment increases VO 2 max in healthy males Ekblom and Berglund, Scand J Med Sci Sports 1: 88, 1991 rhuepo treatment increases VO 2 max and max. exercise in athletes Ekblom and Berglund, J Intern Med 229: 125, 1991 rhuepo treatment increases VO 2 max in athletes Audran et al, Med Sci Sports Exerc 31: 639, 1999 rhuepo treatment increases VO 2 max in cyclists Birkeland et al, Med Sci Sports Exerc 32: 1238, 2000 Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

rhuepo treatment increases VO 2 max in healthy males Ekblom and Berglund, Scand J Med Sci Sports 1: 88, 1991 rhuepo treatment increases VO 2 max and max.

14 NOVEL ERYTHROPOIESIS STIMULATING STRATEGIES Recombinant protein-based drugs - Mutated rhuepo (Darbepoetin alfa; approved drug) - Pegylated rhuepo ( CERA ; clinical studies) - rhuepo fusion proteins (clinical studies) - Counterfeits and Biosimilars (approved/clinical studies) - Gene-activated EPO (Dynepo TM ; clinical studies) Peptidic und non-peptidic EPO mimetics (clinical studies) Inhibitors of hemopoietic cell phosphatase (animal studies) EPO gene transfer (clinical studies) Activators of the endogenous EPO gene - GATA antagonists activating EPO promotor (animal studies) - HIF stabilizers activating EPO enhancer (clinical studies) Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

Peptidic und non-peptidic EPO mimetics (clinical studies) Inhibitors of hemopoietic cell phosphatase (animal studies) EPO gene transfer (clinical studies) Activators of

15 EKSPRESJA GENU ERYTROPOETYNY Wytwarzanie EPO jest regulowane przez czynniki transkrypcyjne Inhibicja Aktywacja GATA-2 NF- kb HIF-1/2 _ + GATA AGTCCCTGGGC EPO-Gene A/GCGTG Rejon promotorowy Rejon wzmacniający La Ferla et al. FASEB J 2002 Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

GATA AGTCCCTGGGC EPO-Gene A/GCGTG Rejon promotorowy Rejon

16 W warunkach normoksji, HIF-1 jest degradowana w proteasomach: HIF-1 : Pro-402 Pro-564 Asn-803 Jelkmann W, Intern Med 2004

17 Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006 Ratcliffe P. J Clin Invest 2007 Czynniki indukowane przez hipoksję HIF-1 i HIF-2 HIF-1/2 promotor geny dla HRE erytropoetyny (EPO) transferyny enzymów glikolitycznych transporterów glukozy (GLUT) syntazy tlenku azotu oksygenazy hemu czynnika wzrostu śródbłonka naczyń krwionośnych (VEGF) HRE miejsce wiążące czynniki transkrypcyjny HIF-1 lub HIF-2 indukcja transkrypcji

erytropoetyny (EPO) transferyny enzymów glikolitycznych transporterów glukozy (GLUT) syntazy tlenku

18 ZWIĄZKI STABILIZUJĄCE CZYNNIK TRANSKRYPCYJNY HIF-1 I HIF-2 Małe cząsteczki, podawane doustnie, stosowane we wspomaganiu sportowym -ketoglutaran kwas -liponowy N-acetylo-L-cysteina

19 Zembron-Lacny et al. J Physiol Sci 2007 Zembron-Lacny et al. Physiol Res2009 Projekt badawczy N N HIF-1/2 Kwas -liponowy N-acetylo-L-cysteina EPO Retykulocyty Hb Htc MCV MCH EPO Hb Htc MCV MCH

badawczy N N404 155534 HIF-1/2 Kwas -liponowy

20 Radioimmunoblots of human urine and commercial rhuepos on isoelectric focusing ph All retrospectively tested urines were positive 3.77 Urinary rhuepo EPO b from CHO cells Urine normal Urine rhuepo treated Urine Tour de France participants Identity in amino acid sequence Microheterogeneity in carbohydrates Lasne and de Ceaurriz, Nature 2000 Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

77 Urinary rhuepo EPO b from CHO cells Urine normal Urine rhuepo treated Urine Tour de France

Isoelectric focusing of urine for detection of Epoetin and Darbepoetin _ Johann Mühlegg Johanito I of Spain (Salt Lake City 2002) Cross country Skiing Winner: 10 km, 30

21 Isoelectric focusing of urine for detection of Epoetin and Darbepoetin _ Johann Mühlegg Johanito I of Spain (Salt Lake City 2002) Cross country Skiing Winner: 10 km, 30 km, 50 km Darbepoetin + Out of competition testing: Darbepoetin alfa misuse Electrofocusing from: Lasne et al. Anal Biochem 2002 Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

22 Counterfeit biopharmaceutical products Counterfeits of rhuepos are already approved and marketed outside the EU and USA. PERU Quality is sometimes very poor. Counterfeits have reached the EU and North America, especially for non-medical use (e. g., athletes). CHINY Information for specialists in sports medicine is important. Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

23 Rosyjska EPO znaleziona u jednego z kolarzy Eritrostim Picture taken January 17, 2006, by Prof. Dirk Clasing, Münster; BiSp/NADA, Bonn Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

24 Dynepo from a dealer in Bavaria; March 1, 2006 Charge Niedostępny! Nie z Amgen! Fałszerstwo roztwór cukru Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

25 Terapia genowa EPO 1997 roku zespół Leiden a wprowadził gen EPO do komórek mięśniowych myszy i makaków za pomocą adenowirusów wzrost Htc u myszy z 49% do 81%, u makaków z 40% do 70% efekt utrzymywał się u myszy ponad rok, u makaków około 12 tygodni

26 In vivo doping genowy EPO jest wykrywalny CHO rhuepo BHK rhuepo Ludzka EPO mocz Makaki EPO surowica Surowica makaków po transferze genu EPO do mięśni Lasne et al. Mol Ther 2004 Jelkmann W. Kongres Medicina Sportiva 2006

27 Afera REPOXYGEN REPOXYGEN NIGDY NIE WSZEDŁ DO SPRZEDAŻY

28 Natura faworyzuje niektórych sportowców Zdobywca dwóch złotych medali w biegach narciarskich na igrzyskach w 1964, w Innsbrucku. Eero Mäntyranty

29 INFORMACJE Chrostowski K. Doping genowy nowe zagrożenie dla sportu. Sport Wyczynowy 2005; 9-10: KOMISJA DO ZWALCZANIA DOPINGU W SPORCIE Brown TA. Genomy. Wyd. Naukowe PWN Haisma HJ. Topical publication. Gene doping. Netherland Centre for Doping Affair. Harridge SDR, Velloso CP. IGF-I and GH: Potential use in gene doping. Growth Hormone & IGF Research 2009; 19:

30 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

Podobne dokumenty

dr hab. prof. AWF Agnieszka Zembroń-Łacny DOPING GENOWY 3 CIEMNA STRONA TERAPII GENOWEJ

dr hab. prof. AWF Agnieszka Zembroń-Łacny DOPING GENOWY 3 CIEMNA STRONA TERAPII GENOWEJ KOMÓRKI SATELITARNE (ang. stem cells) potencjał regeneracyjny mięśni HIPERTROFIA MIĘŚNI University College London,