1 / 62

Lovro Žiberna

Fakulteta za farmacijo, Univerza v Ljubljani. GENSKI DOPING. Lovro Žiberna. OPREDELITEV DOPINGA. Definicija po MOK [2000]: uporaba snovi ali metod, ki so potencialno škodljive za športnikovo zdravje in/ali lahko izboljšajo dosežke, ali

sydnee
Download Presentation

Lovro Žiberna

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fakulteta za farmacijo, Univerza v Ljubljani GENSKI DOPING Lovro Žiberna

  2. OPREDELITEV DOPINGA Definicija po MOK [2000]: • uporaba snovi ali metod, ki so potencialno škodljive za športnikovo zdravje in/ali lahko izboljšajo dosežke, ali • prisotnost prepovedanih snovi v organizmu ali če je iz prisotne snovi v organizmu razvidna uporaba prepovedane tehnike.

  3. GENSKA TERAPIJA

  4. Pričetek genske terapije leta 1990.

  5. GENSKI DOPING Definicija: Neterapevtska uporaba genov, genskih elementov, celic ali modulacije genske ekspresije, katere cilj je izboljšati sposobnost športnika. Gre za gensko “terapijo” na zdravem človeku. Na prepovedani listi [WADA] od leta 2003.

  6. MOŽNOSTI UPORABE • Možnosti vgraditve umetnega gena v telesno celico: • direktna injekcija DNA v mišico (lokalna in vivo tehnika) • uporaba virusnega vektorja (sistemska ali lokalna in vivo tehnika) • vstavitev genetsko modificiranih celic (ex vivo tehnika)

  7. VEKTORJI

  8. ELEKTROPORACIJA 30V, 10 krat po 20ms pulzi.Insercija pCAGGS-Lac-Z plazmidne DNA kot vektorja za vnos tarčnega gena.

  9. LIPOSOMI LIPOSOMI

  10. VIRUSNI VEKTORJI

  11. EX VIVO princip genske terapije/dopinga

  12. ERITROPOETIN

  13. 1997: • adenovirusni vektorji z genom za EPO i.m. v miške. Opazili so ↑c [Hb] in ↑ Ht iz 49% na 81%. Efekt je trajal >1 leto. • Podobno v opice: ↑ Ht iz 40% na 70%. Stabilno 90 dni.

  14. 2004: • AAV in vivo prenos gena za EPO • vbrizgali v skeletne mišice 8 opic • Rezultati: 4 opice: ↑ Ht do kritične meje 4 opice: naglo upadanje c[EPO] -> huda anemija AVTOIMUNSKA REAKCIJA!

  15. 2004 (Nacionalni anti-doping laboratorij v Franciji): • gen za EPO injicirali v opice i.m. • razlike v strukturi med nativnim in novim eritropoetinom • post-translacijske modifikacije! (imunski odziv) • zaznava genskega dopinga

  16. IGF-1 • hiperplazija in hipertrofija miocitov skeletnih mišic • genska terapija: degenerativne mišične bolezni in ↑mišične moči pri starostnikih • s starostjo propadajo hitra mišična vlakna, podobno pri mišični distrofiji (hitreje, izraziteje)

  17. Regeneracija miocitov: • intaktni distrofin • satelitne celice

  18. AAV – IGF-1 i.m. mladim miškam: 15-30% povečanje mišične mase in ↑hitrosti pridobivanja mišične mase • enako na srednje starih miškah: ohranile povečano mišično moč v starosti. Enaka hitrost kontrakcije kot pri mladih miškah. • Transgenske miši: ↑ IGF-1 v skeletnih mišicah -> 20-50% večja mišična moč.

  19. SIMULACIJA GENSKEGA DOPINGA: • V eno nogo i.m. vbrizgali AAV-IGF-1, drugo nogo pustili intaktno. • intenzivni 8-tedenski trening • Noga (AAV-IGF-1) je razvila 2x večjo mišično moč kot druga noga + izguba mišične moči počasneje po prenehanju treninga

  20. MIOSTATIN • miostatin = inhibirajoči rastni faktor (GDF-8) član družine TGF- • omejuje prekomerno rast satelitnih celic -> mišičnih celic • embrionalni razvoj in v odrasli dobi • atrofija mišic ob zmanjšani funkcionalni potrebi • vloga pri nalaganju maščob

  21. 1999: transgenske miši (“knock-out” za MSTN) • rezultati: hiperplazija in hipertrofija mišičnih vlaken -> “Shwarzenegger” ali “Mighty mouse” • živali: “double muscled” govedo. 2 pasmi: Belgian Blue, Piedmontese. Mutacija na MSTN: neefektivna oblika miostatina.

  22. Starost : 7 mesecev • 2001: miši z intaktnim MSTN, vendar naknadno povzročili mutacije na tem genu. Podobni rezultati. • 2004: v Nemčiji diagnosticirali dečka z mutacijo MSTN. Mati imela mutacijo gena na enem kromosomu. • 2005: uporaba topnega activin type IIB receptor – molekula normalno na celicah, kamor se veže miostatin. Rezultati: do 60% povečanje mišične mase.

  23. v letu 2005: zaenkrat ni še nobenih inhibitorjev miostatina na trgu • v fazi kliničnega testiranja: pripravek s protitelesi proti miostatinu • cilj za prihodnost: ustvariti manjše verzije miostatina brez signalnega dela molekule (genski prenos genskega zapisa) • uporaba: terapija mišične distrofije, genski doping

  24. VEGF Odgovoren za produkcijo novih žil - ANGIOGENEZA

  25. LEPTIN • Hormon, ki sodeluje pri regulaciji občutka lakote. • OB gen, OB-R gen • Za razliko od miši: pri debelih ljudi ponavadi ↑konc. leptina od normalne, v likvorju pa nižja • Motnja: pri vstopu leptina v cerebrospinalno tekočino, verjetno zaradi zmanjšane ekspresije OB-R –> manj receptorjev za leptin na endotelijskih celicah v možganih • Uravnavanje vnosa hrane in občutka za lakoto in sitost je izrazito kompleksno: NpY, CRH, monoaminski NT

  26. 1997: virusni vektor z genskim zapisom za leptin injicirali v miši -> upad telesne teže

  27. ENDORFIN • Endogeni opioidi. Normalno izločata hipofiza in hipotalamus. • descendentne poti endogene analgezija • genski doping, lajšanje bolečin pri bolnikih s terminalnimi boleznimi

  28. PPAR delta • ustvarili transgenske miši z PPAR delta s povečano aktivnostjo • miši pričele izgubljati maščevje • remodeliranje skeletnih mišic: • - ↑ št. počasnih vlaken • -  št. hitrih vlaken • več mitohondrijev, večja kapaciteta aerobnega metabolizma

  29. v miši aplicirali zdravilo GW501516, ki ga razvija GlaxoSmithKline. Je aktivator PPAR delta. • ugotovili podobne spremembe kot pri transgenskih miših • miši kljub dieti bogati z maščobami in nizki telesni aktivnosti niso pridobivale na telesni masi tako hitro kot kontrolna skupina • te miši so poimenovali “maratonske” miši: pretekle 1800m (kontrolna sk. : 900m), tek brez prekinitve 150 min (kontrolna sk. : 90 min)

  30. ostale spremembe: povečana prekrvavitev, zvečana motorična inervacija skeletnih mišic,spremembe na srčni mišici • doping: - z zdravili povečevanje aktivnosti PPAR delta - prenos genskega zapisa za PPAR delta v telo z uporabo vektorjev (genski doping)

  31. ŠPORTNE POŠKODBE • rehabilitacijski programi, nove operativne tehnike • omejitve pri celjenju poškodb muskuloskeletnega sistema: ligamenti, tetive, meniski, sklepni hrustanec, kostnina. • biološki pristopi: terapija z rastnimi faktorji

  32. izločajo celice na mestu poškodbe: fibroblasti, endotelijske celice, mezenhimske zarodne celice ali • vnetne celice (makrofagi, monociti) • delovanje: stimulacija celične proliferacije, migracije, diferenciacije in ↑sinteza ECM

  33. Rekombinantna zdravila vs. genska terapija • lokalna koncentracija pomembna • pri rekombinantnih proteinih: nizek razpolovni čas in vivo -> visoke doze in pogosta aplikacija • visoke koncentracije v plazmi: rast tumorjev, angiogeneza

  34. Tkivno inženirstvo • razvoj bioloških substitutov za popravilo, rekonstrukcijo, regeneracijo ali nadomestilo tkiv • genska modifikacija tkiv • Uporaba mioblastov, katerim ex vivo vgradimo zapise za rastne faktorje in jih nato injiciramo lokalno. Ohranjena sposobnost diferenciacije: v mišico, ligament, kostnino ali meniskus.

  35. SKELETNE MIŠICE • 10-55% vseh športnih poškodb • večje poškodbe: tvorba fibroznih brazgotin – slabijo mišično funkcijo, nastanek kontraktur, kronične bolečine • dobre rezultate: bFGF, BGF, IGF-1 • pristopi z npr. AAV-IGF-1 • meja med terapijo in dopingom?

  36. KRIŽNA VEZ (lig.ant. cruciatum) • pretrganje sprednje križne vezi – med najbolj pogoste poškodbe • kirurški poseg: rekonstrukcija • vez, da doseže polno stabilnost in moč potrebuje 3 leta • športniki bi naj vsaj 6 mesecev bili odsotni od tekmovanj

  37. Lokalna ↑konc. PDGF-AB, EGF, bFGF – “ligamentizacija” • Genska terapija: virusni vektorji in vgradnja zapisov za rastne faktorje in citokine • Med operacijo ali predhodni odvzem tkiva (ex vivo)

  38. NEVARNOSTI • Razdelitev: • 1) tveganje odvisno od vektorja • 2) tveganje odvisno od transgena • kontrolirano okolje - laboratorij • virus lahko pridobi patogenost v telesu • imunogenost virusnih proteinov – vnetja • naključna vgradnja genskega zapisa v genom -> prekinitev onkogena

  39. Uspešnost genske terapije • ozdravili okoli 3000 pacientov • tragični zapleti 1999 prostovoljec umrl pri genski terapiji deficience ornitin dekarboksilaze zaradi prekomernega imunskega odziva • avtoimunski zapleti pri opicah (EPO) • X-vezana huda kombinirana imunska deficienca: pri 2 nastanek T-celične levkemije. Retrovirusni vektor je vgradil transgen blizu onkongena LMO-2.

  40. pomanjkljivo znanje o interakcijah med posameznimi geni • terapevtski geni se vedno ne vgradijo na ustrezno (predvideno) mesto • skoraj vedno prisotni simptomi podobni gripi: vročina, drgetanje, občutek mrzlice, občutek slabosti, neugodja, suh kašelj, izguba apetita, bolečine po telesu • kontaminacija: kemična ali biološka • nevarnost za razvoj novih oblik virusa – replikacijsko kompetentni virusi (RCV) • večkratno doziranje – imunski sistem

More Related