Doping mit Hormonen Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Deutsche Sporthochschule Köln Berlin 4. November 2005.

Präsentation zum Thema: "Doping mit Hormonen Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Deutsche Sporthochschule Köln Berlin 4. November 2005."—  Präsentation transkript:

1 Doping mit Hormonen Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Deutsche Sporthochschule Köln Berlin 4. November 2005

2

3 Zuständigkeit für den weltweiten Anti-Doping-Kampf
Doping mit Hormonen Dopingdefinition der WADA Zuständigkeit für den weltweiten Anti-Doping-Kampf bis IOC Internationales Olympisches Komitee ab WADA Welt Anti-Doping Agentur Artikel 1 Definition von Doping Doping ist definiert als ein Verstoß gegen die Anti-Doping-Regeln wie sie in Artikel 2.1 bis 2.8 ausgewiesen sind. Artikel 2 Verstöße gegen die Anti-Doping-Regeln 2.1 Die Anwesenheit einer verbotenen Substanz, deren Metaboliten oder eines Markers in einer dem Athleten entnommenen Probe 2.2 Die Anwendung bzw. der Versuch der Anwendung einer verbotenen Substanz oder einer verbotenen Methode

4 Doping mit Hormonen Dopingdefinition der WADA 2.3 Verweigerung der Abgabe einer Probe nach Aufforderung zur Dopingkontrolle 2.4 Abwesenheit bei Kontrollen außerhalb des Wettkampfes einschließlich Verstöße gegen der Aufenthaltsmeldepflicht 2.5 Betrug oder der Versuch eines Betruges bei der Dopingkontrolle 2.6 Besitz von verbotenen Substanzen oder verbotenen Methoden 2.7 Weitergabe jeglicher verbotenen Substanz oder verbotenen Methode 2.8 Anstiftung, Mitbeteiligung, Unterstützung oder Ermutigung zur Anwendung oder zum Versuch einer Anwendung einer verbotenen Substanz oder verbotenen Methode

5 Doping mit Hormonen Dopingliste der WADA
Verbotene Substanzen und Methoden während des Wettkampfes S1 Anabole Wirkstoffe Anabol androgene Steroide Andere anabole Wirkstoffe S2 Peptidhormone S3 ß2-Agonisten S4 Substanzen mit anti-estrogener Wirkung S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen S6 Stimulanzien S7 Narkotika S8 Cannabinoide S9 Glucocorticosteroide M1 Verbesserung des Sauerstofftransports Blutdoping künstliche Sauerstoffträger M2 Manipulationen M3 Gendoping Verbotene Substanzen in bestimmten Sportarten Alkohol, Beta-Blocker

6 Doping mit Hormonen Dopingliste der WADA
Verbotene Substanzen und Methoden außerhalb des Wettkampfes S1 Anabole Wirkstoffe Anabol androgene Steroide Andere anabole Wirkstoffe S2 Peptidhormone S3 ß2-Agonisten S4 Substanzen mit anti-estrogener Wirkung S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen S6 Stimulanzien S7 Narkotika S8 Cannabinoide S9 Glucocorticosteroide M1 Verbesserung des Sauerstofftransports Blutdoping künstliche Sauerstoffträger M2 Manipulationen M3 Gendoping

7 Doping mit Hormonen Dopingliste der WADA
Verbotene Substanzen und Methoden während und außerhalb des Wettkampfes S1 Anabolic Agents Anabolic androgenic Steroide (AAS) a. Exogenous * AAS, including: bolasterone; boldenone; boldione; calusterone; clostebol; danazol; dehydrochloromethyl-testosterone; delta1-androstene-3,17-dione; delta1-androstenediol; delta1-dihydro-testosterone; desoxymethyltestosterone; drostanolone; ethylestrenol; fluoxymesterone; formebolone; furazabol; gestrinone; 4-hydroxytestosterone; 4-hydroxy-19-nortestosterone; mestanolone; mesterolone; metenolone; methandienone; methandriol; methyldienolone; methyl-1-testosterone; methylnortestosterone; methyltrienolone; methyltestosterone; mibolerone; nandrolone; 19- norandrostenediol; 19-norandrostenedione; norbolethone; norclostebol; norethandrolone; oxabolone; oxandrolone; oxymesterone; oxymetholone; quinbolone; stanozolol; stenbolone; tetrahydrogestrinone; trenbolone and other substances with a similar chemical structure or similar biological effect(s). b. Endogenous ** AAS: androstenediol (androst-5-ene-3β,17β-diol); androstenedione (androst-4- ene-3,17-dione); dehydroepiandrosterone (DHEA); dihydrotestosterone; testosterone.

8 Doping mit Hormonen Dopingliste der WADA
Verbotene Substanzen und Methoden während und außerhalb des Wettkampfes S2 Hormones and Related Substances The following substances, including other substances with a similar chemical structure or similar biological effect(s), and their releasing factors, are prohibited: 1. Erythropoietin (EPO) 2. Growth Hormone (hGH), Insulin-like Growth Factors (e.g. IGF-l), Mechano Growth Factors (MGFs) 3. Gonadotrophins (LH, hCG), (prohibited in males only) 4. Insulin 5. Corticotrophins Unless the Athlete can demonstrate that the concentration was due to a physiological or pathological condition, a sample will be deemed to contain a Prohibited Substance (as listed above) where the concentration of the Prohibited Substance or its metabolites and/or relevant ratios or markers in the Athlete’s Sample so exceeds the range of values normally found in humans that it is unlikely to be consistent with normal endogenous production.

9 Doping mit Hormonen TUE - Therapeutic Use Exemptions
Therapeutische Ausnahmeregelung (TUE) Abbreviated TUE - Only for glucocorticosteroids by non-systemic routes (local routes of administration) and for - beta-2 agonists (formoterol, salbutamol, salmeterol and terbutaline) by inhalation Standard TUE - For any treatment involving a substance or method on the Prohibited List that is not admissible for an abbreviated TUE. The criteria are: ¨    The athlete would experience significant health problems without taking the prohibited substance or method, ¨    The therapeutic use of the substance would not produce significant enhancement of performance, and ¨    There is no reasonable therapeutic alternative to the use of the otherwise prohibited substance or method. z.B. für Insulin – keine TUE für Testosteron

10

11 Positive A-Proben

12 Doping mit Hormonen 2004 Statistik WADA TUE ? TUE ?
weltweit Kontrollen Adverse Analytical Finding TUE ? TUE ?

13 Doping mit Hormonen 2004 Statistik IOC/WADA Anabole Androgene Steroide IOC Statistik Report der positiven A-Proben WADA Statistik 2004

14 Doping mit Hormonen Peptidhormone
2004 Statistik IOC/WADA Peptidhormone Peptidhormone Positive Befunde – IOC/WADA Statistik Jahr Kontrollen HCG EPO/NESP HGH /

15 Doping mit Hormonen Untersuchungsmaterial

16 Doping mit Hormonen Synthetische Steroide – Nachweis Metandienon - Metabolismus

17 Doping mit Hormonen Synthetische Steroide – Nachweis Metandienon - Analyse Massenspektrum nach GC/MS-Analyse GC Gaschromatograhie - MS Massenspektrometrie

18 IOC-Regel: Testosteron Verbot
Konzentration cT / cEpi = ca. 1 Testosteron Epitestosteron

19 IOC-Regel: Testosteron Verbot
Konzentration cT / cEpi > 4 Positiv ? Testosteron Epitestosteron

20 Doping mit Hormonen Testosteron-Nachweis
Positiver Befund aufgrund individueller Referenzwerte

21 13C/12C-Isotopenverhältnisse in der Natur
Doping mit Hormonen Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie 13C/12C-Isotopenverhältnisse in der Natur Referenzgas CO2

22 13C/12C-Isotopenverhältnisse
Doping mit Hormonen Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie 13C/12C-Isotopenverhältnisse Synthetische anabol androgene Steroidhormone wie Testosteron und Nandrolon sowie deren Vorhormone -27 bis -32 Urinär ausgeschiedene Steroidhormonmetaboliten „Europäer“ „Amerikaner“ (Ernährung auf Maisbasis) -22 bis -25 -18 bis -22

23 13C/12C-Bestimmung von Testosteron nach oraler Gabe von 40 mg AndriolR
Doping mit Hormonen Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie 13C/12C-Bestimmung von Testosteron nach oraler Gabe von 40 mg AndriolR Abweichung in

24 Doping mit Hormonen Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie

25 Doping mit Hormonen Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie
Referenzgruppe Kontrollproben Androsteron Differenz Endogenes Referenz-Steroid minus Androsteron

26 Doping mit Hormonen Norsteroide und Körperpassage Nandrolon

27 Doping mit Hormonen Norsteroide und Körperpassage Nandrolon

28 Doping mit Hormonen Sind Prohormone wirksam ? Norandrostendion
Norsteroide und Körperpassage Sind Prohormone wirksam ? Norandrostendion Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 100 mg ND capsule (n=8) Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 25 mg ND lozenge (n=8). Norandrostendiol Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 100 mg NDdiol capsule (n=8)) Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 25 mg NDiol sublingual tablets (n=8). Lit: Conversion of 4-Norandrostenedione, 4-Norandrostenediol and 5-Norandrostenediol to Nandrolone in Human Subject. Schrader, Y., Schänzer, W. Recent advances in doping analysis (12). Sport und Buch Strauß, Köln (2004), 2005 in press

29 Norandrosteron – Bestimmung
Doping mit Hormonen Norsteroide und Körperpassage Norandrosteron – Bestimmung Quantitative Bestimmung da Grenzwert ng/ml Urin Störfaktoren - physiologische Werte: NA < 2 ng/ml - Schwangerschaft: NA > 2 ng/ml - Norethisteron: NA > 2 ng/ml - 19-Demethylierung von Androsteron NA > 2 ng/ml - kontaminierte Nahrungs ergänzungsmittel NA > 2 ng/ml

30 Doping mit Hormonen Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie

31 Kontaminiertes Creatinprodukt in Deutschland
Doping mit Hormonen Nahrungsergänzungsmittel - Doping mit 19-Norsteroiden kontaminierte Nahrungsergänzungsmittel Kontaminiertes Creatinprodukt in Deutschland Deklarierter Inhalt : Creatin + Dextrose Nicht deklarierte Prohormone: Norandrostendion 4,4 µg/Tablette Norandrostendiol 10,9 µg/Tablette 2 Stunden nach Anwendung von Tabletten: im Urin Norandrosteron: 19,8 ng/ml

32 Doping mit Hormonen Nahrungsergänzungsmittel - Doping
Positive nutritional supplements in relation to the total number of supplements purchased in different countries Geyer, H., Parr, M.K., Mareck, U., Reinhart, U., Schrader, Y., Schänzer, W.: Analysis of non-hormonal nutritional supplements for anabolic-androgenic steroids - Results of an international study. Int J Sports Med, 25, (2004)

33 Ausscheidungskinetik von NA - verschiedende Applikationsformen
Doping mit Hormonen Norandrosteron-Ausscheidung Ausscheidungskinetik von NA - verschiedende Applikationsformen Positiver Urintest mit Norandrosteron ng/ml Nandrolonester Depotform Kontaminiertes Product Prohormon 19-Norsteroid

34 Tetrahydrogetrinon (THG)
Doping mit Hormonen Designer-Steroide Tetrahydrogetrinon (THG)

35 Strategien, um neue Designer-Steroide zu erkennen
Doping mit Hormonen Designer-Steroide Strategien, um neue Designer-Steroide zu erkennen - Infos aus Athletenkreisen usw Steroidprofiling (Massenspektrometrie) - Monitoring des Schwarzmarktes (Literatur, Internet, Chats) - Übersichtsanalysen mittels Massenspektrometrie - Screening auf MS-Fragmente typisch für AAS Synthese möglicher modifizierter AAS Bio-Assays für Androgenaktivität

36 Doping mit Hormonen Nachweismethoden
Peptidhormone Nachweismethoden - EPO (Erythropoietin) Methode F.Lasne (Paris) - HGH (Wachstumshormon) Methode C. Straburger (Berlin) Olympische Spiele Athen WM Ski Oberstdorf Neuproduktion von Antikörpern (WADA) - Insulin (synthetische) WADA research project Cologne - LH (rekombinant) WADA research project Sydney

37 Wirkung von EPO (Erythropoietin)
Doping mit Hormonen Erythropoietin - EPO Wirkung von EPO (Erythropoietin) Ekblom and Berglund (J.Intern.Med. 229, 1991, p125) maximal exercise Work time, sec to 583 VO2max , l/min 4,52 to 4,88

38

39 Doping mit Hormonen EPO – Beispiel einer Zuckerkette
Fuc Fucose GlcNAc Acetylglucosamin Man Mannose Gal Galactose Sal Sialinsäure EPO (Erythropoietin): Peptidhormon (Glykoprotein), 165 Aminosäuren, 4 Zuckerketten, Zuckeranteil ca. 40% Molekulargewicht ca

40 Doping mit Hormonen IEF PATTERN 5.21 5.21 4.42 4.42 pH pH 3.77 3.77
Erythropoietin - Urintest EPO Urintest Lasne F, de Ceaurriz J IEF PATTERN 5.21 4.42 3.77 pH 5.21 4.42 3.77 pH BB 100% 34% 28% 95%

41

42 Doping mit Hormonen Darbepoetin (NESP) 5.21 4.42 pH 3.77
Erythropoietin - Urintest Darbepoetin (NESP) 5.21 4.42 3.77 pH Olympische Winterspiele 2002 Salt Lake City 3 Athleten werden der Anwendung eines neuen EPO-Präparates - Darbepoetin (NESP) überführt Produktinformation der Firma Ambgen zu Darbepoetin (Aranesp®)

43 Doping mit Hormonen Darbepoetin (NESP) 5.21 5.21 4.42 4.42 pH pH 3.77
Erythropoietin - Urintest EPO Urintest Lasne F, de Ceaurriz J Darbepoetin (NESP) 5.21 4.42 3.77 pH 5.21 4.42 3.77 pH

44 Doping mit Hormonen Genetic Doping with erythropoietin cDNA in primate
Erythropoietin - Gendoping Genetic Doping with erythropoietin cDNA in primate muscle is detectable Francoise Lasne, Laurent Martin, Jacques de Ceaurriz, Thibaut Larcher, Philippe Moullier, and Pierre Chenuaud MOLECULAR THERAPY Vol. 10, No. 3, September 2004 5 6 a) rhEPO from CHO cells (1) and BHK cells (2) b) physiological EPO from human urine (3) macaque serum (4, 5) c) EPO from macaque serum after gene transfer (6, 7)

45 mögliche “zukünftige“ Problemfelder
Doping mit Hormonen mögliche “zukünftige“ Problemfelder - neue EPO-Varianten (z.B. CERA, Dynepo) SARMs (selektive Androgenrezeptormodulatoren) - Gendoping

46 Dopinganalytik Plasmaexpander - Dextran
Neuentwicklungen Plasmaexpander - Dextran Synthetische Insuline - LC-MS-MS Fremdbluttransfusion Status - Wachstumshormon Neue EPO-Präparate Dynepo CERA Gendoping

47 Dopinganalytik Neuentwicklungen