La historia del descubrimiento de la eritropoyetina (EPO) ha estado siempre estrechamente relacionada con el aumento de conocimientos acerca de la sangre, la cual ha tenido siempre mucha importancia en la historia por ser fuente de vitalidad para el hombre y ser usada en muchos círculos culturales como centro de ceremonias rituales. Incluso ha existido durante muchos años la creencia de que la administración de sangre de un animal u hombre a un receptor suponía el traspaso de su fuerza y vitalidad a éste último. En el propio Antiguo Testamento se pone de manifiesto la importancia de la sangre: «Porque la vida de la carne está en la sangre...» (Levítico 17:11).
En 1667, el médico francés Jean-Baptiste Denis, en colaboración con el cirujano Paul Emmerez, realiza la primera transfusión existosa de sangre para tratar la anemia de un paciente, usándose sangre de cordero. Sin embargo, no es hasta el año 1825 cuando se lleva a cabo la primera trasfusión de sange con sangre humana a un paciente con fuertes hemorragias, obra del ginecólogo y obstetra inglés James Blundell. A pesar de estas transfusiones sanguíneas, en el fondo se desconocía cuál era el papel de la sangre, hasta que a mitades del siglo XIX el médico aleman Felix Hoppe-Seyle descubre la estructura y función de la hemoglobina, y el físico y matemático alemán Franz Ernst Neumann descubre que la médula ósea es el lugar de formación de la sangre.
El médico francés Denis Jourdanet realiza un estudio en 1863 acerca de las personas que viven en las montañas de México durante mucho tiempo y consigue relacionar indirectamente que la disminución en la presión parcial de oxígeno provoca un aumento en la producción de glóbulos rojos, además de observar que la sangre de estas personas es mucho más viscosa. En la línea de Jourdanet, otro médico fránces, François Gilbert Viault, observa en 1891 un aumento de un 60% en la cantidad de glóbulos rojos de unas personas tras realizar una expedición a 15.000 pies de altura (4.572 m). Finalmente, en 1893 el biólogo y médico suizo Friedrich Miescher descubre la relación directa entre el aumento de la producción de glóbulos rojos y la disminución de oxígeno en la médula ósea. De este modo y sobre las bases de Miescher, se producen algunos intentos de tratamiento de anemias mediante la inducción a la hipoxia.
En 1906 el médico francés Paul Carnot, junto con su asistenta Clotilde Deflandre, realiza sangrías a una serie de conejos de experimentación para hacerlos anémicos y observa que tras administarles suero sanguíneo de conejos sanos, en éstos aumenta considerablemente el número de glóbulos rojos. De este modo, ambos proponen la idea de que hay una hormona que regula la producción de glóbulos rojos, a la que llaman hemopoyetina. Esta hipótesis fue también aceptada por el italiano Camillo Gibelli que publica diversos artículos en 1911. Siguiendo las ideas de Carnot, Georges Sandor, del Instituto Pasteur de París, demuestra en 1932 que la administración de suero sanguíneo de animales sometidos a condiciones de hipoxia a animales en condiciones normales, provoca en estos últimos un aumento considerable en su producción de glóbulos rojos. Finalmente, en 1948, dos nefrólogos finlandeses, Eva Bonsdorff y Eeva Jalavisto, continuando los estudios de Carnot, cambian el nombre de la hormona que Carnot había llamado hemopoyetina, renombrándola con su nombre actual: eritropoyetina (EPO).
1953, fecha clave
El médico danés Allan Jacob Erslev se considera el verdadero descubridor de la EPO y publica en 1953 diversos artículos científicos demostrando la capacidad de la EPO de aumentar la producción de glóbulos rojos y el hematocrito. También consigue demostrar que el plasma de conejos anémicos contiene un factor capaz de estimular la eritropoyesis y predice su potencial terapéutico. Un año más tarde, en 1954, el bioquímico americano Eugene Goldwasser y colaboradores confirman los estudios de Erslev. Éstos, en 1957, demuestran que la síntesis de la EPO se produce en el riñón y afirman que la eritropoyesis se encuentra regulada por la relación entre el suministro y consumo de oxígeno por parte del organismo. En 1977, tras muchos esfuerzos, también consiguen aislar y purificar la EPO de la orina humana, obteniendo pocos miligramos de ésta tras procesar más de 2.500 litros de orina de pacientes con anemia aplásica.
En 1983 el nefrólogo y hematólogo taiwanés Fu-Kuen Lin, empleado de la empresa multinacional biofarmacéutica americana Amgen, identifica el gen que codifica la EPO humana. Durante los años 1984 y 1985, la profesora Sylvia Lee Huang, del Departamento de Bioquímica y Farmacología Molecular de la Universidad Médica de Nueva York, junto con Fu-Kuen Lin y otros autores consiguen la clonación y expresión del gen de la EPO humana en la bacteria E. coli y posteriormente en células de mamíferos. Este hecho es el que posibilita el posterior desarrollo a gran escala de la EPO recombinante humana (rhEPO), que es una versión sintética de la EPO endógena producida en los riñones. Tras dos años de clonación del gen de la EPO surgen diversos estudios como el del nefrólogo Christopher G. Winearls en 1986, que demuestran que la rhEPO estimula la eritropoyesis en humanos y que es efectiva en el tratamiento de pacientes con anemia debida a una enfermedad renal crónica que están sometidos a diálisis. En 1989 la FDA aprueba el uso de la rhEPO en estos pacientes y en 1990 su uso en los mismos pacientes que no reciben diálisis, en pacientes VIH positivos y en pacientes con anemia debido a la acción de la zidovudina (AZT). El desarrollo en la investigación de la rhEPO permite obtener los agentes estimuladores de la eritropoyesis (ESA) de primera generación (epoetina alfa, beta y delta), segunda generación (darbepoetina alfa) y tercera generación (activador continuo del receptor de la eritropoyetina, CERA).
En 1990 D'Andrea y Zon informan sobre la estructura y activación del receptor de la EPO en las células precursoras de los eritrocitos, y en 1991 Fandrey y Jelkmann descubren que las citoquinas IL-1 y TNF-alfa inhiben la producción de EPO. En 1998 Sakanaka y otros dan evidencia in vivo de que la rhEPO protege a las neuronas de daño isquémico, debido a la expresión de receptores de EPO en el cerebo en áreas como el hipocampo. En 2003 Calvillo y otros observan que la rhEPO protege al corazón de daño miocárdico por reperfusión tras una isquemia, debido a la expresión de receptores de EPO en los cardiomiocitos. Estos dos últimos descubrimientos se alcanzan gracias a la elaboración de ensayos en animales de laboratorio que aún siguen su curso en la actualidad, y ponen de manifiesto la presencia de receptores de EPO en tejidos no hematopoyéticos, lo que abre un amplio abanico de posibles dianas terapéuticas para la eritropoyetina.
Dopaje
A pesar de la importante aplicación terapéutica de la EPO en pacientes anémicos debido a una enfermedad renal, esta citoquina es aún más conocida en el ámbito del deporte de alta competición por haber sido utilizada en los últimos años como sustancia dopante con fines fraudulentos.
La palabra dopaje probablemente deriva de la palabra holandesa dop, que es el nombre de una bebida alcohólica hecha con pieles de uva utilizada por los guerreros zulúes para mejorar su destreza en la batalla. Dicho término fue de uso corriente a finales del siglo XX, aunque el uso de sustancias extrañas u otros medios artificiales para mejorar el rendimiento en el deporte es tan antiguo como el propio deporte de competicion en si. Ya en las Olimpiadas de la Antigua Grecia, durante los siglos VIII-IV a.C., los atletas consumían dietas especiales y fórmulas estimulantes para aumentar su potencia. A finales del siglo XIX muchos ciclistas y otros atletas de deportes de resistencia usaban sustancias como la estricnina, cafeína, cocaína y alcohol con fines dopantes. Por último, cabe remarcar que el atleta estadounidense Thomas Hicks ganó la prueba de la maratón en los Juegos Olímpicos de St. Louis en 1904 habiendo consumido huevo crudo, tragos de brandy e inyectándose estricnina.
En 1928 la Asociación Internacional de Federaciones de Atletismo (IAAF) se convierte en la primera federación deportiva en prohibir el doping, aunque dicha prohibición no resulta demasiado efectiva al no existir todavía métodos de detección adecuados para las sustancias dopantes utilizadas. En 1966 la Unión Ciclista Internacional (UCI) y la Federación Internacional de Fútbol Asociación (FIFA) introducen los test antidopaje en sus campeonatos mundiales y un año después, en 1967, se instituye la Comisión Médica del Comité Olímpico Internacional (COI), que publica la primera lista de sustancias prohibidas. Los primeros test antidopaje en unos Juegos Olímpicos se aplicaron en 1968 en México y en los de invierno de Grenoble.
En 1986 el COI prohibe el doping sanguíneo y en 1990, en pleno apogeo de la EPO, la Comisión Médica del COI añade la rhEPO a la lista de sustancias prohibidas en el deporte. Sin embargo, el dopaje con esta sustancia aún quedó impune unos 10 años más hasta que el primer test antidopaje de detección de la EPO es aprobado por la Agencia Mundial Antidopaje (WADA) e implementado por primera vez en los Juegos Olímpicos de Sydney del año 2000. Este test utiliza una muestra de sangre para hacer un screening o cribado y una muestra de orina para confirmar la presencia de EPO, aunque en 2003 un estudio independiente demuestra que el test de orina es el único método directo científicamente validado para la detección de la rhEPO.
Desde el año 2004 se observan muchos casos de dopaje con CERA (ESA de tercera generación), actuando de manera continua en el receptor renal de eritropoyetina y que es comercializado con el nombre de Mircera® en 2008 por Roche Farma. Aún en la fase experimental del nuevo fármaco, éste es ampliamente utilizado por los deportistas de alta competición con fines dopantes debido a que es el ESA que dura más en el organismo (varias semanas, 6 veces más que los ESA de segunda generación y 20 veces más que los de primera generación), lo que permite inyectarse una única dosis y no tener que llevar las ampollas inyectables a las pruebas, evitando el riesgo de su decomisación por parte de la policía. También es muy usual el dopaje con CERA durante este periodo, ya que prácticamente no se elimina por orina debido al gran tamaño de la molécula, a diferencia de otros ESA, lo que lo convierte en un fármaco que se creyó indetectable durante mucho tiempo. No obstante, una de las principales razones de su uso con fines dopantes a partir del año 2004 es que no existe ningún método de detección de esta nueva sustancia; mejor dicho, el método de detección únicamente lo saben sus fabricantes, Roche Farma, que tras la comercialización del fármaco en 2008 y junto con el laboratorio del COI, es desarrollado finalmente, tratándose de un ELISA indirecto de detección de CERA en sangre. Este nuevo método se aplica por primera vez en el Tour de Francia de 2008, dando resultados positivos los ciclistas Riccardo Riccò, Leonardo Piepoli, Stefan Schumacher y Bernhard Kohl, entre otros. También se detectan positivos por CERA en 2008 en los Juegos Olímpicos de Pekín (ciclistas Davide Rebellín y Maribel Moreno) y en 2009 en el Giro de Italia (Danilo di Luca), Vuelta a Portugal (Isidro Nozal, Héctor Guerra y Nuno Ribeiro), Vuelta a Suiza (Ricardo Serrano) y en el Critérium del Dauphiné Libéré (Iñigo Landaluze).
La historia de la EPO concluye aquí, una citoquina que cura pero también una citoquina que mata el deporte que tú y yo amamos, una citoquina cómplice de las trampas y de las endemoniadas locuras que afectan la salud de los deportistas, por encima de la que se pasa como una apisonadora para conseguir el fin útimo: los méritos, el espectáculo y la gloria.
Bibliografía
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Unión Ciclista Internacional (http://www.uci.ch)
World Anti-Doping Agency (http://www.wada-ama.org)