slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Lovro Žiberna

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 62

Lovro Žiberna - PowerPoint PPT Presentation


  • 86 Views
  • Uploaded on

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

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Lovro Žiberna' - sydnee


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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
opredelitev dopinga
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.
genski doping
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.

mo nosti uporabe
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)
slide9

ELEKTROPORACIJA

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

slide10

LIPOSOMI

LIPOSOMI

slide18
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.
slide19
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!

slide20
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
igf 1
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)
slide24

Regeneracija miocitov:

  • intaktni distrofin
  • satelitne celice
slide25
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.
slide28
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
miostatin
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
slide30
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.
slide31

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.
slide32
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
slide33
VEGF

Odgovoren za produkcijo novih žil - ANGIOGENEZA

leptin
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
endorfin
ENDORFIN
  • Endogeni opioidi. Normalno izločata hipofiza in hipotalamus.
  • descendentne poti endogene analgezija
  • genski doping, lajšanje bolečin pri bolnikih s terminalnimi boleznimi
ppar delta
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
slide39
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)

slide40
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)

portne po kodbe
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
slide42
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
rekombinantna zdravila vs genska terapija
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
tkivno in enirstvo
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.
slide45
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?
slide46
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
slide47
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)
nevarnosti
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
uspe nost genske terapije
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.
slide50
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
nevarnosti epo
Nevarnosti - EPO
  • prekomerno izločanje eritropoetina: ↑eritrocitov (policitemija) in ↑viskoznost krvi –> TROMBOZA in obremenitev srčne mišice
  • AMI, možganska kap,periferne ishemije
  • Terapija: antikoagulativna +

1. kateter in kontrolirana krvavitev ob hkratni infuziji fiziološke raztopine

2. citofereza (izločijo se celice, ostale sestavine krvi nazaj)

  • Kontrola genske ekspresije!
nevarnosti igf 1 blok miostatina
Nevarnosti – IGF-1,blok. miostatina
  • povečanje mišične moči za 20-40% v kratkem času
  • problem le pri starostnikih ali pri ljudeh z osteoporozo: lahko pride do zlomov na mestih, kjer se tetiva vrašča na kost

Nevarnosti – IGF-1 in VEGF

  • rastni faktorji v krvnem obtoku potencial iniciacije tumorske rasti
tveganje za okolje
Tveganje za okolje
  • izločanje iz telesa genetsko modificiranih celic ali izločki, ki vsebuje vektorje z genskim insertom
  • v protokolu: kontrola krvi, blata, urina, sperme in sline.
  • genski doping izven kontroliranih razmer
detekcija
DETEKCIJA
  • problem: preneseni geni identični človeškim
  • genetska “črtna koda”
  • lokalno injiciranje vektorjev v skeletne mišice – iskanje ostankov
  • preproste infekcije,npr. adenovirusi povzročajo 25% vseh prehladih obolenj
slide61
potrebno natančno vedeti, kam so bili geni vnešeni – “iskanje šivanke v senu”
  • 2004: strukturne razlike med proteini zaradi različnih post-translacijskih modifikacij
  • iskanje določenih proteinskih označevalcev – “screening” več sto proteinov naenkrat
  • PET in SPECT neinvazivne molekularne slikovne metode: detekcija specifične mRNA v tkivih, kjer je normalno ni. Hibridizacija s primerni antisense oligonukleotidnimi probami, ki so označene.

RNAze H -> zato razvijajo peptidne nukleinske kisline

ad