capítulo
155
Doping Genético
A
doping genético até então. Por outro lado,
discussão sobre o doping genético teve
considerando que ainda não existem meios de
início em junho de 2001, em um encontro da Gene
controle e detecção do doping genético, e que,
Therapy Working Group promovido pelo COI.
teoricamente,
Nesse encontro, cujo tema foi “Terapia Gênica e
tecnologia em seres humanos e outros animais,
seu futuro impacto no esporte”, o comitê declarou
ninguém pode afirmar com segurança que nenhum
que a terapia gênica, além da sua importância no
atleta tenha já o tenha experimentado.
já
é
possível
empregar
essa
tratamento e prevenção de doenças, tem um
grande potencial para mau uso nos esportes, e que
Terapia gênica
formas de detecção do doping genético devem ser
A terapia gênica é uma nova modalidade
desenvolvidas e aplicadas. Em 2004, a editora
terapêutica da medicina. Trata-se de um conjunto
chefe da revista Molecular Therapy publicou em
de técnicas ainda incipiente e em fase apenas
editorial que, se nas olimpíadas de Atenas (2004)
inicial de experimentação, mas que nos permite
histórias de doping genético possam ter sido
vislumbrar a possibilidade de cura para doenças
apenas
consideradas incuráveis, como as de origem
ficção
científica,
em
Pequim
(2008)
possivelmente não mais serão.
predominantemente genética e/ou hereditária
No início de 2003 o doping genético entrou
(como exemplo podem ser citadas: distrofias
na lista de métodos proibidos do COI, e em 2004 a
musculares,
fibrose
cística,
fenilcetonúria,
WADA definiu doping genético como o uso não
cânceres, disfunção endotelial, entre outras).
terapêutico de células, genes, elementos genéticos
Uma boa definição de terapia gênica é a
ou a modulação da expressão gênica, que tenham
transferência de material genético para células
a
humanas, com o objetivo de prevenir ou tratar
capacidade
de
melhorar
o
desempenho
esportivo.
doenças. Esse tipo de abordagem terapêutica
Até o presente momento não há registro de
baseia-se no envio de material genético, via
nenhum caso de atleta que tenha feito uso desse
vetores, para dentro de células-alvo (geralmente o
tipo de manipulação. De fato, a terapia gênica é
material enviado é DNA, embora RNA também
uma
ainda
possa ser utilizado), mais especificamente para o
extremamente imatura, incipiente e basicamente
núcleo das células, lugar no qual esse DNA pode
experimental. Isso pode ter sido um importante
ser transcrito e posteriormente traduzido à sua
motivo para que nenhum atleta fizesse uso do
proteína correspondente que, em última análise, é
modalidade
terapêutica
médica
genético
cuidados que devem ser tomados com esses
introduzido. Dessa forma é possível compensar a
procedimentos, bem como os testes de certificação
falta de uma proteína (nos casos em que o paciente
da segurança das preparações são muitos, e muito
apresenta deleção completa do gene) ou a falta de
rigorosos.
o
produto
funcional
do
material
uma proteína funcional (nos casos em que o
Apesar disso, restam ainda muitas dúvidas
paciente apresenta mutações ou deleções parciais
a respeito dos efeitos colaterais da terapia gênica.
que resultam em uma proteína truncada não-
De
funcional).
geneticamente modificados gera uma grande
certo
que
a
introdução
de
organismos
Para que o material genético de função
incerteza, especialmente se for levado em conta o
terapêutica chegue ao núcleo das células-alvo, é
potencial mutagênico dos vírus. Ainda assim, os
necessária a utilização de um vetor. Os mais
efeitos
utilizados são os vírus (geralmente adenovírus ou
expressão em longo prazo dos genes introduzidos
retrovírus),
células
e à falta de controle da expressão de tais genes.
geneticamente modificadas e injeção direta no
Outro ponto muito importante é a possibilidade
tecido também sejam meios possíveis de se
(ainda que pequena) de modificação não apenas
introduzir o material genético. É evidente que os
das
vírus usados como vetor são modificados em
germinativas. Isso poderia ser catastrófico, uma
l a b o ra t ó r i o,
é
vez que a mutação seria repassada às futuras
genes
gerações, de modo que seriam introduzidas
patogênicos são retirados ou modificados e o(s)
pessoas com modificações genéticas no ambiente,
gene(s) terapêutico(s) é(são) inserido(s) em seu
e facilmente o controle da freqüência desse gene
genoma. Assim o vírus mantém sua capacidade de
na população seria perdido. É exatamente por esse
reconhecimento, adesão e invasão da célula, bem
motivo que não é permitida a terapia gênica em
como de utilizar a maquinaria molecular da célula
células da linhagem germinativa. Embora esses
do hospedeiro para expressar seus genes e
questionamentos estejam todos no campo da
produzir suas proteínas. O resultado de tal
especulação,
procedimento
proteínas
completamente descartado, e discussões do ponto
terapêuticas sem que haja produção das proteínas
de vista da ética e moral são pertinentes a essa
que conferem virulência ao vírus.
problemática.
e m b o ra
e
rigorosamente
todo
lipossoma,
o
procedimento
controlado.
é
a
Os
produção
seus
das
menos
células
conhecidos
somáticas,
nenhum
dizem
mas
deles
respeito
também
pode
ser
à
das
ainda
Uma revisão de 2006 afirma que cerca de
3000 pacientes já receberam algum tipo de terapia
Terapia gênica e doping genético
Ainda que esteja sendo desenvolvida com o
gênica. Diversas doenças foram tratadas, incluindo
disfunções
coronariana,
endoteliais
hemofilia,
ligadas
à
doença
imunodeficiência
e
propósito de tratar doenças graves, a terapia
gênica tem um imenso potencial de abuso entre
cânceres. De um modo geral a terapia gênica tem
atletas
saudáveis
que
queiram
melhorar
o
trazido bons resultados, e seus efeitos colaterais
desempenho. A despeito dos potenciais riscos e
parecem ser reduzidos a um número pequeno de
das incertezas quanto a sua segurança, relatos
pacientes, o que é um indicativo animador da
indicam que certa parcela dos atletas de elite
segurança do tratamento. De qualquer forma, os
gostariam de se sujeitar a pesquisas com terapia
gênica. O interesse que esse tipo de abordagem
Pe s q u i s a s
com
ratos
e
macacos
desperta no meio esportivo não se reduz apenas à
conseguiram com sucesso transferir uma cópia
melhora da performance, mas inclui também
adicional
aplicações terapêuticas para o tratamento de
conseqüência, o hematócrito dos animais subiu
lesões em tecidos de difícil regeneração, como
para valores próximos de 80%! (lembre-se que o
tendões, cartilagens e ligamentos. Vale lembrar
normal gira em torno de 40%). Isso obviamente
que lesões dessa natureza são muito comuns entre
pode
atletas,
comprometimento
e
que
são
importantes
causas
de
do
gene
da
representar
eritropoietina.
um
da
risco
função
Como
sério
de
cardiovascular,
encerramento precoce da carreira esportiva e de
incluindo dificuldade de manutenção do débito
afastamento prolongado de treinos e competições.
cardíaco e da perfusão tecidual, devido ao
Nesses casos, a terapia com genes que codificam
substancial aumento da viscosidade sangüínea.
fatores de crescimento poderia resultar em melhor
Além disso, foi relatada anemia severa em alguns
regeneração tecidual. Atualmente isso está sendo
animais por causa de uma resposta auto-imune à
testado em animais, e talvez dentro de alguns anos
transferência
comece a ser testado em humanos.
levantam
do
gene
sérias
extra.
dúvidas
Esses
quanto
relatos
à
real
Os mais importantes genes candidatos a
possibilidade de uso da transferência do gene da
serem utilizados de forma abusiva e ilícita por
eritropoietina em pessoas saudáveis, como os
atletas são:
atletas.
·
eritropoietina;
·
GH e IGF-1 (e outras somatomedinas);
·
VEGF;
·
inibidores
IGF-1 e GH
Em
da
miostatina
(folistatina
e
animais
de
experimentação,
a
introdução por vetor de adenovírus do gene que
outros);
codifica
a
proteína
IGF-1
l e va
a
sua
·
endorfinas e encefalinas;
superexpressão, o que, por sua vez, leva ao
·
leptina;
aumento da síntese protéica na musculatura
·
PPAR delta (Peroxisome Proliferator Actived
esquelética. Isso foi observado tanto nos animais
Receptor delta).
que foram submetidos ao treinamento de força
quanto naqueles que não foram. Quando a
Eritropoietina
introdução do gene extra IGF-1 foi combinada com
Conforme discutido em detalhes na seção
o treinamento de força, o ganho na massa
124 do capítulo 788, a eritropoietina é uma
muscular (hipertrofia) e o desenvolvimento da
proteína produzida nos rins cujo principal efeito é o
força foram maiores do que os observados nos
estímulo da hematopoiese. Logo, uma cópia
animais que apenas treinavam força (e não
adicional do gene que codifica a eritropoietina
superexpressavam IGF-1) e nos que apenas
aumenta a produção de hemácias, de modo que a
superexpressavam IGF-1 (e não treinavam força).
capacidade de transporte de O2 para os tecidos fica
Veja detalhes dos resultados desse estudo na
aumentada. Portanto, esse tipo de doping seria
figura 132.
especialmente
endurance.
ergogênico
para
atletas
de
40
massa muscular %
50
força tetânica %
30
20
10
40
30
20
10
CON
IGF
TF
0
IGF+TF
CON
IGF
TF
IGF+TF
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
com a inserção do gene do GH e do IGF-1 estejam
de IGF-1 pode potencializar em grande magnitude
relacionados
as respostas musculares ao treinamento físico, em
hipotálamo-hipofisário e principalmente com o
especial
aumento da chance de ocorrência de cânceres
ao
exacerbação
treinamento
das
de
força.
adaptações
pode
Essa
ser
com
o
desequilíbrio
do
eixo
diversos.
especialmente interessante para aqueles atletas
cujas modalidades esportivas requerem força e
VEGF
hipertrofia muscular. Em vista do sucesso obtido
O VEGF (do inglês Vascular Endotelial
em estudos com animais e da aparente segurança
Growth Factor, ou Fator de Crescimento do
da terapia gênica com IGF-1, é possível que dentro
Endotélio Vascular) é uma proteína que, como o
de poucos anos ela já seja factível em humanos.
próprio nome sugere, desempenha um importante
Isso, obviamente, poderá ser utilizado por atletas
papel no crescimento do endotélio vascular, na
que buscam melhorar sua performance, mas
angiogênese e vasculogênese.
poderá
ser
também
utilizado
por
pessoas
A terapia gênica com VEGF é uma das
portadoras de doenças musculares graves, como a
poucas já utilizadas em seres humanos. A
distrofia muscular de Duchéme e outras.
introdução do gene que codifica a VEGF em
Teoricamente o doping genético com GH
levaria
a
efeitos
bastante
semelhantes
pacientes com disfunção endotelial responsável
aos
por quadros de doença arterial coronariana e
produzidos por IGF-1, haja vista que a ação do GH
doença arterial periférica (também conhecida
é mediada pelo próprio IGF-1. Portanto, pode-se
como claudicação intermitente) tem produzido
esperar que o doping genético com GH produza
bons resultados, com boa formação de novos
ganhos de força e hipertrofia muscular. Ainda não é
ramos vasculares e até formação de bypass (ramos
possível precisar em que magnitude ocorreria tais
vasculares alternativos que permitem o desvio do
aumentos, mas é provável que os riscos envolvidos
fluxo sangüíneo de uma região vascular obstruída,
o que evita isquemia e até mesmo morte tecidual).
Estudos que bloquearam a miostatina com
Em atletas, a inserção vetorial do VEGF
proteínas como a folistatina encontraram um
poderia produzir vasculogênese. Dessa maneira, o
grande efeito positivo sobre o crescimento da
fluxo sangüíneo para todos os tecidos seria
musculatura esquelética, resultado do aumento no
aumentado,
tamanho das fibras (hipertrofia) e no número das
assim
como
sua
oxigenação
e
nutrição. Considerando que isso ocorra em tecidos
fibras
como a musculatura esquelética e a cardíaca,
conteúdo de gordura intramuscular e de tecido
pode-se esperar aumento da produção energética,
conectivo.
diminuição da produção de metabólitos e o retardo
demonstraram
da
negativa que a miostatina desempenha sobre o
fadiga.
Atletas
de
endurance
seriam,
(hiperplasia),
além
Outros
a
de
diminuição
trabalhos
importância
muscular.
da
Tanto
do
também
regulação
teoricamente, os mais interessados na terapia
crescimento
ratos
que
gênica com inserção do VEGF.
superexpressavam um inibidor da miostatina
Uma vez que esse tipo de terapia já está
(folistatina) como bovinos nocaute para o gene da
sendo utilizado em seres humanos com fins
miostatina (ou seja, que não apresentavam e
terapêuticos, o doping genético envolvendo o
tampouco expressavam o gene) apresentaram
VEGF já poderia ser empregado atualmente de
crescimento enorme da musculatura esquelética,
maneira ilícita para melhorar o desempenho
conforme pode ser observado nas figura 123.
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.
A
A
A
A
B
B
A
A
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
possível controlar a expressão do gene transferido
mesma função. Há um relato na literatura de um
artificialmente e, por conseqüência, talvez não
garoto que apresentou uma deleção espontânea
seja possível controlar o crescimento de massa
do gene da miostatina e, a exemplo do que foi
muscular. Os efeitos que isso teria o músculo
mostrado
desenvolveu
cardíaco, incluindo seu impacto sobre todo o
quantidade muito grande de massa muscular (veja
sistema cardiovascular, são bastante obscuros e
a figura 124).
preocupantes. Por outro lado, é muito provável que
em
outros
animais,
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
desempenho
encefalina
esportivo
poderia
pela
melhora
diminuição
o
da
sensação de dor, a qual poderia estar associada
tanto a algum tipo de lesão que possa impedir um
recém-nascido
atleta de treinar e competir, como à fadiga e ao
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).
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
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
diminuir
a
Entretanto,
percepção
de
devido
grande
à
dor
inflamatória.
carência
de
informações na literatura, é provável que o doping
genético envolvendo endorfinas e encefalinas
ainda esteja longe de realmente acontecer.
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
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
candidato para abuso em terapia gênica e doping
da mitocôndria, diminuindo a produção de ATP na
genético. Veja discussão mais detalhada sobre
cadeia respiratória), de modo que sua ação leva à
leptina no capítulo 0,52/0,12.
diminuição
da
produção
de
energia.
Como
Em 1997 um estudo demonstrou que a
resultado, a PPAR-delta diminui a quantidade de
introdução do gene leptina por vetor viral produzia
tecido adiposo, reduz o peso corporal e aumenta a
significativa
termogênese.
perda
de
peso
em
ratos.
Em
Essa
é,
portanto,
uma
das
contrapartida, talvez o mesmo fenômeno não seja
justificativas para o possível interesse de atletas
observado em humanos, já que indivíduos obesos,
em usar doping genético com PPAR- delta.
os
quais
apresentam
elevada
concentração
Outro motivo para o possível interesse em
plasmática de leptina, não têm apetite reduzido.
utilizar o PPAR- delta como doping genético é o seu
Essa resistência à ação da leptina pode representar
provável papel na conversão de fibras musculares
um importante obstáculo para a terapia gênica
do tipo II em fibras do tipo I. Portanto, atletas cujas
com esse hormônio. Além disso, diferentemente
modalidades não dependem da força, mas exigem
dos modelos animais, o comportamento alimentar
que o atleta se mantenha com baixo peso e baixo
humano depende de um sem número de variáveis,
percentual
incluindo outros peptídeos e fatores de ordem
ginastas,
psicológica, social e cultural.
potencialmente
de
gordura
(como
patinadores
os
mais
e
maratonistas,
etc.)
seriam
interessados
na
transferência do gene PPAR- delta.
PPAR-delta
As proteínas da família dos PPARs atuam
Referências bibliográficas
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no
recombinant era: strategies and counterstrategies. Clin Biochem,
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P r i m e i ra m e n t e
de
carboidratos
elas
f o ra m
desempenhando
papel
peroximssomos,
por
batizadas
de
e
peroxissome
lipídeos.
descobertas
na
esse
e
síntese
motivo
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de
foram
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“Genetic doping” with erythropoietin and cDNA in primate muscle is
esquelético, ela estimula a transcrição de inúmeros
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PPAR-delta também está relacionada com a
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