Assessing human growth hormone variants to determine their potential relevance in anti-doping and clinical analysis

Abstract

Human growth hormone (GH) participates in human longitudinal growth, lipid and carbohydrate metabolism, and comprises a remarkably number of proteins with similar sequences, generated either genetically or post-translationally, that in some cases show clearly differentiated biological activities. Current methods employed for its quantification are mainly based on a specific immunodetection of the most concentrated GH variants in blood circulation. However, it is not clear neither which variants are recognised in each case, nor which is the real concentration of some of these variants. Probably related, present immunoassays show a disparity of results between them that difficults the comparison of data from different assays, with direct consequences in the clinical field. Within a doping context, the illegal administration of recombinant GH constitutes a complex challenge, given the fact that the pharmaceutical variant and the native 22 kDa GH variant do not show any structural difference that allows a direct detection. However, the administration of the pharmaceutical inhibits the natural production of the hormone, resulting in modifications between the relative concentration of some of these variants. In this case, which variants are detected is of utmost importance, since these constitute the base of this anti-GH doping method. Here, the relevance of some GH variants is addressed, including their generation, characterisation, analysis through specific antibodies and their detection on biological samples.

L'hormona de creixement humana (GH) participa en el creixement post-longitudinal i en el metabolisme de lípids i carbohidrats, i comprèn un extraordinari nombre de proteïnes de seqüències similars, generades tant genèticament com posttranslacional, que en alguns casos mostren activitats biològiques clarament diferenciades. Els mètodes actuals emprats per la seva quantificació es basen principalment en una immunodetecció específica de les variants de GH més concentrades en circulació sanguínia. Tanmateix, no resta clar quines variants es reconeixen en cada cas, ni quina és la concentració real d'algunes d'aquestes variants. Possiblement relacionat, els immunoassaigs actualment utilitzats mostren una disparitat de resultats que dificulten la comparació de dades d'assaigs diferents, amb conseqüències directes en el camp clínic. Dins d'un context de dopatge, l'administració il·legal de GH recombinant constitueix un desafiament complex, donat el fet que la variant farmacèutica i la variant de GH nativa de 22 kDa no mostren cap diferència que permeti una detecció directa. No obstant, l'administració del medicament farmacèutic inhibeix la producció natural de la hormona, derivant en canvis entre la concentració relativa d'algunes d'aquestes variants. En aquest cas, és de màxima importància quines variants són detectades, ja que això constitueix la base d'aquest mètode d'antidopatge de GH. Aquí, s'estudia la rellevància d'algunes variants de GH, incloent-hi la seva generació, caracterització, anàlisi via anticossos específics i la seva detecció en mostres biològiques.