Neuer Test erkennt neun leistungssteigernde Muskelwachstumshemmer bei Sportlern
Wissenschaftler entwickeln umfassende Screening-Methode für verbotene muskelaufbauende Wirkstoffe, die natürliche Wachstumsbegrenzer blockieren.
Zusammenfassung
Forscher haben einen neuen Labortest entwickelt, der neun verschiedene verbotene leistungssteigernde Substanzen, sogenannte IASPs (Inhibitoren der Activin-Rezeptor-Signalwege), in Blut- und Urinproben von Sportlern nachweisen kann. Diese Substanzen wirken, indem sie natürliche Proteine blockieren, die das Muskelwachstum und die Produktion roter Blutkörperchen begrenzen. Der Test verwendet fortschrittliche Massenspektrometrie und kann diese Substanzen in sehr geringen Konzentrationen (10–50 ng/mL) noch bis zu 70 Tage nach der Einnahme nachweisen. Dieser Durchbruch hilft Anti-Doping-Behörden dabei, Sportler zu überführen, die diese neuartigen muskelaufbauenden Substanzen verwenden.
Detaillierte Zusammenfassung
Anti-Doping-Wissenschaftler haben eine umfassende Screening-Methode entwickelt, um neun verschiedene leistungssteigernde Substanzen zu erkennen, die Muskelwachstumspfade manipulieren. Diese Substanzen, sogenannte Inhibitoren von Activin-Rezeptor-Signalwegen (IASPs), wirken, indem sie natürliche Proteine wie Myostatin und Activin A blockieren, die normalerweise die Muskelentwicklung und die Produktion roter Blutkörperchen begrenzen.
Das Forschungsteam entwickelte einen einzigen Test, der gleichzeitig therapeutische Antikörper (Garetosmab, Stamulumab, Landogrozumab, Domagrozumab, Apitegromab) und Fusionsproteine (Sotatercept, Elritercept, Luspatercept, Ramatercept) sowohl in Blut- als auch in Urinproben nachweisen kann. Die Methode verwendet magnetische Beads, um die Substanzen zu binden, gefolgt von einem Proteinverdau und einer hochauflösenden Massenspektrometrie-Analyse.
Validierungsstudien zeigten, dass der Test diese Substanzen bei Konzentrationen von nur 10–50 ng/mL nachweisen kann. In realen Tests war Luspatercept in Blut und Urin noch bis zu 70 Tage nach der ersten Dosis und 7 Wochen nach einer zweiten Dosis nachweisbar. Sotatercept wurde erfolgreich in einer Blutprobe identifiziert, die 43 Stunden nach der Injektion entnommen wurde.
Diese Substanzen sind für die Sportintegrität besonders problematisch, da sie die sportliche Leistung erheblich steigern können, indem sie das Muskelwachstum fördern und die Sauerstofftransportkapazität durch eine gesteigerte Produktion roter Blutkörperchen erhöhen. Mehrere dieser Substanzen sind bereits zur Behandlung von Muskelabbau-Erkrankungen und Anämie zugelassen, was einen potenziellen Missbrauch begünstigen könnte.
Die neue Nachweismethode schließt eine kritische Lücke im Anti-Doping-Testing, da diese neuartigen Substanzen bislang nur schwer umfassend zu screenen waren. Der Test kann in Routine-Dopingkontrolllaboren als erstes Screening-Verfahren eingesetzt werden und trägt so zur Wahrung von Chancengleichheit im Sport bei.
Wichtigste Erkenntnisse
- Successfully detected 9 different IASPs simultaneously with detection limits of 10-50 ng/mL in blood samples
- Luspatercept remained detectable in blood for up to 70 days after initial dose and 7 weeks after second dose
- Luspatercept was detectable in urine samples for up to 70 days post-administration
- Sotatercept was successfully identified in blood sample collected 43 hours after injection
- Method showed 100% specificity with no false positives in validation testing across 10 healthy volunteers
- Detection window extends significantly longer than typical performance-enhancing drugs
- Single test can screen for both therapeutic antibodies and fusion protein drug classes
Methodik
Die Studie verwendete Flüssigchromatographie-hochauflösende Tandem-Massenspektrometrie (LC-HRMS/MS) mit Immunaffinitätsaufreinigung mittels magnetischer Beads. Die Validierung umfasste 10 gesunde Probanden (5 männlich, 5 weiblich) für Leerproben. Post-Applikationsproben stammten von 4 Probanden, die Luspatercept (0,25 mg/kg) erhalten hatten, sowie von 1 Patienten, der Sotatercept (0,5 mg/kg) erhalten hatte. Die Methode nutzte tryptischen Verdau und Multiple-Reaction-Monitoring zur Detektion spezifischer Peptide.
Studienlimitierungen
Die Studie war durch kleine Stichprobengrößen bei den Tests nach der Verabreichung eingeschränkt (4 Freiwillige für Luspatercept, 1 für Sotatercept). Die Methode erfordert spezialisierte Geräte und Fachkenntnisse, die nicht in allen Laboren verfügbar sind. Die Autoren wiesen darauf hin, dass Referenzstandards für einige Verbindungen möglicherweise nicht für alle Testeinrichtungen ohne Weiteres verfügbar sind. Die Studie konzentrierte sich auf den Nachweis und nicht auf die Quantifizierung, was das Verständnis von Dosis-Wirkungs-Beziehungen einschränkt.
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