Inför OS i Rio har debatten om dopning varit mer högljudd än på många år efter en rad anmärkningsvärda dopingavslöjanden. Internationella friidrottsförbundet (IAAF) har under många år varnat för att höga blodvärden orsakade av bloddoping utöver att vara otillåtet, också är livsfarligt. Även Wada, den internationella antidopningsbyrån, har varnat för systematisk dopning inom friidrotten. För närvarande finns det inget exakt test för autologa blodtransfusioner (ABT) – av eget lagrat blod, men genom att kombinera flera analysmetoder kan man hitta fler fuskande idrottare, menar forskare i en ny rapport publicerad i Transfusion Medicine Reviews.

Ökad syretillförsel till musklerna på artificiell väg kan hjälpa idrottare att prestera bättre, och ett av de mest effektiva sätten att uppnå detta är blodtransfusioner som ger extra röda blodkroppar och ökade syrenivåer. Vissa av dessa olagliga blodtransfusioner och stimulantia, populärt kallat bloddopning, kan identifieras med dagens testmetoder, medan s.k. autolog blodtransfusion av eget lagrat blod än så länge inte har kunnat analyseras på ett tillfredsställande sätt.

En ny studie publicerad av forskare vid Swiss Laboratory for Doping Analyses, University Center of Legal Medicine vid University of Lausanne, ger i en ny forskningsöversikt förslag på hur man genom att leta efter flera biomarkörer samtidigt, kan identifiera potentiella nya testprotokoll som upptäcker ifall en idrottare har använt eget lagrat blod.

En kombination av tekniker
Vissa metoder såsom administrering av rekombinant humant erytropoietin (rHuEPO) och homolog blodtransfusion (lagrat blod från en annan person med samma blodgrupp), kan idag spåras genom en inte hundraprocentigt pålitlig metod som kallas Athlete Biological Passport ABP, där idrottarna har en egen arkiverad profil. Det finns dock ännu inte ett test för ABT, som är alltså är en reinfusion av idrottarens eget blod eller ett koncentrat av röda blodkroppar.

I artikeln i Transfusion Medicine Reviews har artikelförfattarna tittat på de senaste metoderna för att upptäcka ABT och föreslår att flera olika metoder bör kombineras för att erbjuda en helhetslösning att identifiera fuskande idrottare. De nya biomarkörer som föreslås är den totala massan av hemoglobin, förändrat uttryck av gener relaterade till metabolism av röda blodceller, ironomics (järnmetabolism), de biokemiska förändringar som uppstår när blod lagras samt närvaron av mjukningsmedel från blodpåsar i idrottarnas urinprov.

I en annan nyligen publicerad artikel framhålls Hepcidin som en effektiv biomarkör för detektering av autolog blodtransfusion, där man har sett att hepcidinkoncentrationerna ökade sjufaldigt respektive fyra gånger om mätningen gjordes inom tolv timmar och ett dygn efter en blodtransfusion. Hepcidins betydelse för järnmetabolismen är så viktig att den har beskrivits som ”den biologiska motsvarigheten till Nattens drottning i Mozarts opera Trollflöjten”, i en artikel i Transfususion Medicine and Hemotherapy.

Forskningsledaren Nicolas Leuenberger, PhD, vid University of Lausanne förklarar:

– Även om införandet av ABP var ett genombrott mot detektering av blodtransfusion och bloddopning, har övergången till mikrodoser av rHuEPO och blodtransfusion ställt frågor om effektiviteten i hematologiska moduler. Bloddoping är fortfarande vanligt bland fuskande idrottare och därför måste våra verktyg kontinuerligt förfinas och korreleras med införandet av nya markörer.

I artikeln konstateras att hematologiska markörer såsom den totala massan av hemoglobin, verkar vara en känslig indikator på att en blodtransfusion har skett. Hemoglobinmassan är dessutom mätbar så länge som 15 dagar efter den första transfusionen, men tester kräver att idrottare genomgår ett obekvämt kolmonoxid-andningstest där deltagarna andas in CO, något som kan minska den fysiska kapaciteten precis innan tävling. Dessutom kräver CO-återandningsmetoden att idrottaren samarbetar fullt ut, vilket är osannolikt att fuskande idrottare vill.

I artikeln framhåller de schweiziska forskarna att bloddopning påverkar produktionen av unga röda blodkroppar och ändrar deras genetiska uttryck. Att kunna upptäcka genförändringar är viktigt eftersom idrottare ofta kombinerar transfusioner med injektioner av rHuEPO för att begränsa variationerna av de klassiska hematologiska biomarkörerna. Att därför undersöka genförändringar kan således erbjuda ytterligare ett testkriterium som är känsligt även för små variationer, och dessa observerade förändringar har i tidigare studier visat sig vara upptäckbara upp till tre dagar efter en blodtransfusion.

Järn är som nämndes ovan en annan potentiell indikator för bloddopning. Flera järnrelaterade faktorer kan vara mätbara för att identifiera ABT, inklusive transferrin, det protein som är involverat i transporten av järn i blodomloppet, samt hepcidin, en leverpeptid som reglerar tillgängligheten av järn, samt erythroferrone, ett nyligen upptäckt protein som är relaterat till järnmetabolism.

– Eftersom alla dessa aktiviteter inom järnmetabolismen uppvisar en hög interindividuell variation, kan en individuell uppföljning av dessa variabler vara en lämplig strategi för att upptäcka blodmanipulation. Komplicerande faktorer såsom träning på hög höjd och fysisk träning i allmänhet, samt mätning av järnparametrar bör undersökas. Skillnader i järnmetabolism mellan kvinnor och män bör också vara väl definierad innan ett eventuellt införande av ett ”järnmetabolistiskt pass” till idrottarna, säger Dr. Leuenberger vid University of Lausanne.

Blodpåsarna lämnar biologiska avtryck
Slutligen identifierar forskarna i sin översyn i Transfusion Medicine Reviews två blodlagringsrelaterade biomarkörer: lagringsskador på blodet och förekomsten av mjukgörare från blodpåsar i urinen. Att förvara blod under längre tidsperioder leder till en serie av biokemiska och biomekaniska förändringar i röda blodkroppar som kort och gott kallas lagringsskador. Utredarna hävdar att dessa förändringar kan spåras via proteomik (en gren av biologin som undersöker stora mängder data om proteiner i större sammanhang) och förändringar i proteinnivå under blodlagring.

En annan indikator på att en idrottare nyligen injicerat lagrat blod, är närvaron av mjukningsmedel i urinen. Mjukningsmedel som används för att göra blodpåsar kan läcka in i blodet när den lagras och sedan dyka upp i urinprover efter att blod har getts till en idrottare. Eftersom dessa mjukgörare även visas i andra vanliga produkter, konstaterar forskarna, är det viktigt att använda ”passmetoden” för att fastställa en genomsnittligt accepterad nivå för enskilda idrottare. Sedan kan man leta efter förhöjda nivåer i urinprov i förhållande till de tidigare fastställda riktlinjerna.

Rättvisa tävlingar är målet
Att kunna identifiera idrottare som använder eget lagrat blod för att försöka få illegitima fördelar, är viktigt för att hålla tävlingar rättvisa menar forskarna. Om de föreslagna biomarkörerna regelmässigt testas av myndigheterna, kan sporten bli bättre på att identifiera fuskare och skapa mer jämlika villkor för alla. Olika biologiska källor såsom urin, plasma och blod skulle kunna ge kompletterande information och öka specificiteten i idrottarnas biologiska pass. Kombinationen av biomarkörer förbättrar den diagnostiska noggrannheten jämfört med att enbart mäta en enda markör, och genom identifiera kortsiktiga och långsiktiga biomarkörer skulle man därmed förbättra det allmänna detektionsfönstret och möjliggöra identifiering av biologiska avtryck genom blodtransfusion och bloddopning i allmänhet.

Om EPO
EPO eller erytropoetin är ett hormon som produceras i njurarna och stimulerar bildningen av röda blodkroppar. rhEPO eller rekombinant humant erytropoetin används för behandling av patienter med blodbrist, vid t.ex njursvikt eller cancer. Läkemedlens möjligheter att snabbt öka syreupptagningsförmågan upptäcktes på 1990-talet av idrottare, framför allt inom sporter som cykel och längdskidåkning där det krävs stor uthållighet. Det kanske mest uppmärksammade fallet av bloddopning är den tyske längdskidåkaren Johan Mühlegg som testades positivt för EPO i samband med OS i Salt Lake City år 2002. Bruket visade sig snart vara en mycket farlig metod att nå sportsliga framgångar då flera cyklister inom världseliten avled på grund av visköst (förtjockat) blod.

Läs artikeln i Transfusion Medicine Reviews här.

Prenumerera på BioStocks nyhetsbrev