Doping en sport, ze lijken onlosmakelijk met elkaar verbonden. Het een na het andere bericht over doping overschaduwt grote sporttoernooien als de Tour de France en de Olympische Spelen. Hoe kan het dat er nu zoveel nieuwe dopinggevallen aan het licht komen? Dit is de verdienste van de analytici in de dopinglabs.
Stand van zaken
Wat sporen we op?
De stoffen die de sporters innemen zijn soms niet meer terug te vinden in het lichaam, dus richten de dopinglabs zich ook op zogenoemde metabolieten. Metabolieten zijn de afbraakproducten van de oorspronkelijke doping, en die langer in je lijf blijven rondzwerven. Zo wordt de anabole steroïde stanozolol, een stof die naast spieropbouw ook vetreductie stimuleert, bijvoorbeeld omgezet in 17-epistanozolol-N-glucuronide. En hoewel je stanozolol al na een paar dagen nauwelijks meer kunt detecteren, zit 17-epistanozolol-N-glucuronide nog weken in je bloedbaan. Van veel stoffen vinden we nog steeds nieuwe metabolieten.
Hoe sporen we deze stoffen op?
Om te kijken of sporters verboden middelen gebruiken, neemt de controleur bloed af en/of urine af. Deze materialen gaan zo snel mogelijk naar een dopinglab, waar de onderzoekers de monsters in verschillende potjes verdeelt en gaat meten.
Voor de detectie van doping maken de 34 geaccrediteerde dopinglabs wereldwijd tegenwoordig voornamelijk gebruik van vloeistofchromatografie in combinatie met een massaspectrometer, oftewel een LC/MS. Het sample dat je wil analyseren, los je op in een klein flesje. Het apparaat haalt een beetje van het monster uit het flesje en voert het onder hoge druk door een kolom met vaste stof. De stof in de kolom is zo gekozen dat bepaalde moleculen er meer aan vast blijven plakken dan anderen, waardoor de verschillende stofjes uit elkaar worden getrokken. Vervolgens komen de stofjes afzonderlijk van elkaar van de kolom en gaat het in de massaspectrometer. Dit apparaat bepaalt het massaspectrum van het stofje en van de verschillende afbraakproducten daarvan, zodat de onderzoeker weet welke stoffen er allemaal zijn gedetecteerd. Een massaspectrum is namelijk een soort vingerafdruk van de dopingstof. Om de detectie nog gevoeliger te maken gebruiken de labs tandemmassaspectrometrie (MS/MS), waarbij twee analysestappen tegelijk worden uitgevoerd. Daarnaast gebruiken dopinglabs gebruiken ook nog steeds de techniek GC/MS, de combinatie van gaschromatografie met massaspectrometrie. Het principe van de GC/MS lijkt op die van de LC/MS, maar de scheiding vindt plaats in een kolom waar een gas door stroomt.
De LC/MS/MS en GC/MS/MS zijn tegenwoordig qua gevoeligheid zo goed dat bijvoorbeeld het IOC geld heeft uitgetrokken om oude monsters opnieuw te laten analyseren. Dit heeft er inmiddels al toe geleid dat enkele medailles achteraf zijn afgepakt en sporters uit de scores zijn geschrapt. Maar in dit vermogen om heel lage concentraties te kunnen meten, schuilt wel een gevaar. Sommige stoffen en metabolieten komen ook van nature in ons lichaam voor, dus hanteren de labs een minimum concentratie. Zit het gehalte van de stof onder die concentratie, dan gaan de onderzoekers ervan uit dat het lichaamseigen is.
Toekomstbeeld
Hoewel de dopinglabs nog niet alles kunnen opsporen, blijven ze onderzoek doen naar nieuwe metabolieten en technieken om de laatste gaten in de dopinglijst op te vullen. Ze proberen de huidige technieken te verfijnen om steeds lagere concentraties te kunnen detecteren, maar kijken ook naar de mogelijkheden van andere apparaten. Een Nuclear Magnetic Resonance (NMR) apparaat zou bijvoorbeeld heel geschikt zijn voor het herkennen van bepaalde stoffen, omdat die machine met behulp van magnetische velden precies kan aangeven wat er in een sample zit. Ook infrarood spectrometrie zou voor bepaalde stoffen extra informatie kunnen opleveren. Toch hebben deze alternatieven nog een belangrijke tekortkoming: je kunt ze niet direct koppelen aan massaspectrometrie. En dat moet eigenlijk wel, want massaspectrometrie geeft de hoogst mogelijke juridische zekerheid en voor veel stoffen moet je ook aan kunnen geven hoeveel van de stof in het bloed zit.
Ook als een ander vakgebied een bruikbare nieuwe analysetechniek ontwikkelt, proberen de dopinglabs dit zo snel mogelijk te implementeren. Op deze manier hopen ze de sporters steeds een stapje voor te zijn. En dat is ook wel nodig, want elke keer als een type doping wordt opgespoord, steekt een andere weer de kop op, zoals genetische doping. Bij dit type doping krijgen de sporters een gen ingespoten dat positieve invloed heeft op hun uithoudingsvermogen of kracht. Het gen zorgt ervoor dat je lichaam bepaalde eiwitten extra gaat aanmaken. Deze doping kun je moeilijk detecteren omdat je lichaam de eiwitten zelf aanmaakt, en dus geen lichaamsvreemde stof zijn.
Naast ontwikkelingen van de detectietechnieken kan in verloop van tijd ook veranderen welk materiaal dat de controleurs van de sporters moeten verzamelen. Het afnemen van bloed is voor sporters nogal belastend, en je kunt ook dopingtesten doen op het speeksel, bloeddruppels en het haar van de atleten. Hier kunnen we op dit moment nog niet alle doping in vinden, maar onderzoekers houden zich hier wel mee bezig. Toch zien nog niet alle dopinglabs lichaamshaar als een goed alternatief, want je kunt sporters niet verbieden om hun haar af te scheren. Ook zitten er in donker haar van nature meer polaire stoffen, dus binden de metabolieten eerder aan donkere haren. Dat zorgt voor een oneerlijke balans.
Van toen tot nu
Griekse oudheid: Sporters werden op diëten van vlees, gegiste honing en pittige kazen gezet. Dit eten bevatte stoffen waarvan de Grieken dachten dat die de prestaties verbeterden.
1904: Op de Olympische Spelen in St. Louis stort de Engelse marathonloper Thomas Hicks in, maar als hij een mengsel van strychnine en brandy drinkt, kan hij weer vrolijk verder. Strychnine is een behoorlijk giftig neurotoxine en staat inmiddels op de dopinglijst.
1912:De eerste dopingcontrole in speekselmonsters van racepaarden op basis van een kleurreactie
1918: Arthur Dempster ontwikkelt de eerste moderne massaspectrometer.
1928: De Internationale Atletiekfederatie verbiedt als eerste dopinggebruik. Het verbod werkt alleen niet echt, omdat ze nog niet op doping kunnen testen.
1952: Nobellaureaat Archer Martin en Anthony James ontwikkelen gaschromatografie.
1966: De eerste dopingcontroles in urinemonsters bij wielrenners en voetballers.
1967: Tijdens een beklimming van de Mont Ventoux sterft de Engelse wielrenner Tommy Simpson. De oorzaak blijkt een combinatie van hitte, oververmoeidheid, alcohol- en amfetaminegebruik. Zijn dood is de aanleiding voor wereldwijde anti-dopingacties en de eerste dopinglijst, vastgesteld door de medische commissie van het IOC.
1972: Massaspectrometrie doet zijn intrede bij dopingcontrole.
1976: Anabole steroïden komen op de dopinglijst.
1985-1990: De dopinglijst wordt uitgebreid met bloeddoping, bètablokkers, diuretica, peptidehormonen (waaronder groeihormonen) en EPO.
1998: De wielrenploeg Festina gebruikt structureel doping. Na onderzoek blijkt deze ploeg niet de enige.
1999: Oprichting van het World Anti Doping Agency (WADA). Deze organisatie wil de anti-dopingregels harmoniseren en de sancties centraal regelen.
1999-2001: Onderzoekers proberen dopinggebruik op te sporen in bloedmonsters.
2000: Franse onderzoekers ontdekken een methode om EPO aan te tonen in urine.
2003: Genetische doping en anti-oestrogenen zijn vanaf nu verboden.
2004: De wielrenners Tyler Hamilton en Santiago Perez worden als eerste op bloeddoping betrapt.
2010: De Engelse rugbyer Terry Newton test als eerste positief op het gebruik van groeihormoon.
2016: Meldonium komt op de dopinglijst. Veel Oost-Europese sporters blijken dit te nemen, als medicijn tegen hartklachten.
Met dank aan Olivier de Hon, beleidsmedewerker wetenschap van de Nederlandse Dopingautoriteit en Douwe de Boer, dopingexpert van de Maastricht Universiteit.