Doping Testlerinde Yeni Yöntem

Dünya yaklaşan Olimpiyat oyunlarını beklerken, idrar örneklerinde doping bileşiklerini tespit etmeye yönelik yeni bir yöntem, atletizmi temiz tutmaya çalışanlar için oyun alanını eşitleyebilir. Bilim insanları, düzenleyici kurumların mevcut doping maddelerini ve gelecekteki ''tasarımcı bileşikleri'' tespit etmelerine yardımcı olmak için iyon hareketliliği-kütle spektrometresi kullanan bir yaklaşım bildiriyor.

Dünya Anti-Doping Ajansı (WADA) her yıl, steroidler de dahil olmak üzere sporcuların kullanması yasak olan maddelerin bir listesini yayınlamaktadır. Ancak, bir sporcunun doğal veya ''endojen'' steroidlerini, performansı artırmak için uygulanan sentetik ''eksojen'' steroidlerden ayırt etmek zor olabilir.

Projenin baş araştırmacısı Christopher Chouinard, ''Biz performans artırıcı ilaçları aramak için yöntemler geliştirdikçe, gizli laboratuvarlar sporculara rekabet avantajı sağlayan yeni maddeler geliştiriyor'' diyor. Bu tasarım ilaçlar, test laboratuarlarının spesifik kimyasal yapılarını aramayı bilmemesi durumunda tespit edilmekten kaçıyor.

Chouinard'ın Florida Teknoloji Enstitüsü'ndeki ekibi, endojen ve eksojen steroidleri ayırt edebilen ve ayrıca sporcuların idrar örneklerinde ortaya çıkabilecek yeni bileşiklerin yapısını tahmin edebilen bir testle hile yapanları alt etmeye çalışıyor.

Şu anda test laboratuvarları numuneleri tandem kütle spektrometrisi (MS) ve gaz ya da sıvı kromatografisi kullanarak analiz etmektedir. Bu yaklaşımlar numunedeki molekülleri parçalar ve parçaları ayırarak orijinal, bozulmamış bileşiklerin kimliğini ortaya çıkarabilecek spektrumlar verir. Ancak endojen steroidleri, sporcuların kas yapmak için aldıkları sentetik anabolik steroidler gibi eksojen steroidlerden ayıran izomerler de dahil olmak üzere küçük yapısal farklılıklara sahip molekülleri ayırt etmek zor olabilir.

Chouinard, bu farklılıkları vurgulamak için MS'i, Florida Üniversitesi'nde Richard Yost'un yanında yüksek lisans öğrencisi olarak öğrendiği bir ayırma tekniği olan iyon hareketliliği (IM) spektrometresi ile eşleştiriyor. Yost'un ekibi ve diğerleri, bir örnekteki moleküllerin IM-kütle spektrumu analizinden önce başka bileşiklerle reaksiyona sokularak modifiye edilmesi halinde izomerler arasındaki farkların daha da belirgin hale getirilebileceğini keşfetti. Chouinard 2018'de kendi laboratuvarını kurduktan sonra, steroid örneklerini ultraviyole ışık varlığında ozon veya aseton ile reaksiyona sokarak bu tekniği uyguladı - lipid izomerlerini inceleyen araştırmacılar arasında zaten iyi bilinen, ancak dopingle mücadele alanında yeni olan reaksiyonlar.

Geçen yıl Chouinard'ın ekibi bu reaksiyonları IM-MS ile başarılı bir şekilde kullanarak örnek çözeltilerindeki birkaç steroid için izomer ayırma, tanımlama ve miktar belirleme işlemlerini geliştirdiklerini bildirmişti. Araştırmacılar şimdi de bu tekniği idrarda WADA'nın listesindeki yasaklı steroidlerin neredeyse yarısına karşı test ettiklerini ve bu bileşikleri başarılı bir şekilde karakterize edip tanımlayabildiğini gösterdiklerini bildirdi. Ayrıca yöntemin, yaralanmalardan kaynaklanan iltihaplanmayı bastırarak atletik performansı artıran kortizon gibi yasaklı glukokortikoidleri karakterize edip tanımlayabildiğini de gösterdiler. Tespit limitleri ml başına bir nanogramın altındadır.

Ekip, bilinen dopantların izini sürmenin yanı sıra, henüz WADA tarafından bilinmeyen yeni yaratılmış yasadışı steroidleri de bulabilmek istiyor. Doktor Roberto Peverati'nin de aralarında bulunduğu Florida Teknoloji Enstitüsü işbirlikçileriyle birlikte, bu moleküllerin yapısını, spektrumlarını ve diğer özelliklerini tahmin etmeye çalışmak için hesaplamalı modelleme ve makine öğrenimi teknikleri geliştiriyorlar. Chouinard, ''Gelecekte herhangi bir teorik steroidi tanımlamak için yöntemler geliştirebilirsek, dopingi önemli ölçüde azaltabiliriz çünkü bu yeni türleri, son 40 yıldır dopingle mücadele testleriyle ilişkili olan gecikme süresi olmadan hemen tespit edebiliriz'' diyor.

Chouinard, testlerin kendileri hızlı, basit ve ucuz olsa da, IM cihazlarının pahalı olduğunu ve fiyatlarının yaklaşık bir milyon dolara kadar çıktığını belirtiyor. Bununla birlikte, Temiz Rekabet Ortaklığı (PCC) gibi dopingle mücadele fon kuruluşlarının desteğiyle, yöntem tespit ve caydırıcılıkta önemli bir avantaj sağladığı sürece, daha fazla laboratuvarın bu faturayı ödemeye istekli olabileceğini de sözlerine ekliyor.