Nachweis von Erythropoietin-Missbrauch im Sport

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Chemie - Biochemie, Note: 1,0, Deutsche Sporthochschule Köln (III), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Diese Arbeit beschreibt die Methodik der Erythropoietin (EPO)-Dopingkontrollanalytik am Beispiel der Olympischen Winterspiele Salt Lake City 2002 (SLC2002) und wertet die dort gesammelten Daten aus. Es wurde bei einem Athleten und zwei Athletinnen ein Missbrauch von Darbepoetin alfa (Aranesp Ô) nachgewiesen, ein zu der Zeit erst seit kurzem erhältliches Nachfolgeprodukt von rekombinanten, humanem EPO (rhEPO).
Humanes EPO, ein Glykoprotein mit 165 Aminosäuren, einem Sauerstoffund drei Stickstoff-gebundenen Kohlenhydratresten, ist ein Hormon, dass die Bildung der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) im menschlichen Körper steuert. Sein Molekulargewicht beträgt ca. 30 kDa mit einem Kohlenhydratanteil von 30-40 %. Die Existenz dieses Hormons ist bereits 1906 postuliert worden. Seit 1948 wird es Erythropoietin genannt. 1957 wurde als Hauptbildungsort im erwachsenen Menschen die Niere ausgemacht. 1977 ist dann mit der Isolierung von wenigen Milligramm EPO aus dem Urin von Patienten mit aplastischer Anämie ein Meilenstein in der EPO-Forschung erreicht worden. Acht Jahre später, 1985, wurde das EPO-Gen erfolgreich kloniert.
Seit 1988 ist rhEPO für die Behandlung von Anämie als Folge von Nierenversagen erhältlich. Die Verfügbarkeit von rhEPO hat seitdem wesentlich zur Verbesserung der Lebensqualität von Menschen mit Nierenversagen beigetragen. Inzwischen wird rhEPO auch in vielen anderen Gebieten als Behandlungsmittel eingesetzt.
Auch im gesunden Menschen kann rhEPO die Anzahl der Erythrozyten erhöhen. Dies macht es zu einem potenten Dopingmittel, da die Ausdauerleistungsfähigkeit durch diese Erhöhung verbessert wird. Aus diesem Grund hat 1990 das Internationale Olympische Komitee rhEPO in die ?Liste der verbotenen Substanzen? aufgenommen. Aber bis zum Jahre 2000, als zwei unterschiedliche Nachweisverfahren veröffentlicht wurden, war ein Missbrauch von rhEPO nicht nachweisbar.
Das eine dieser zwei Verfahren beruhte auf den Veränderungen im roten Blutbild, die durch die Anwendung von rhEPO verursacht werden. Damit ist es ein indirektes Verfahren, da nur Wirkungen gemessen werden. Das andere Verfahren beruht auf dem Erkennen von rhEPO im Urin durch isoelektrische Fokussierung eines Urinkonzentrates mit nachfolgendem Immunoblotting, was ein direktes Verfahren darstellt und einem indirekten vorzuziehen ist. Beide Verfahren sind bei SLC2002 eingesetzt worden und werden hier beschrieben.
Es wird gezeigt, dass ein erster, schneller und einfacher Bluttest 133 verdächtige Proben identifizierte. 72 Blut- und Urinproben wurden daraufhin eingehender untersucht. Danach bestand nur noch bei 25 Blutproben ein Verdacht auf aktuellen Missbrauch, der aber durch den Urintest bei allen außer fünf Proben von drei Athleten/innen entkräftet wurde.
Die Wettkampfstätten in SLC 2002 lagen alle auf über 1500mü.N.N.
Die daraus resultierende Hypoxie kann kurzfristig zu einem Anstieg der Retikulozytenzahl und damit langfristig zu einem Anstieg der Hämoglobinkonzentration führen.
In dieser Arbeit soll anhand der in SLC 2002 gesammelten Datengezeigt werden, dass die erhöhten ON model scores auf diese Höhenlage und nicht auf EPO-Missbrauch zurückzuführen sind. Auf dieser Grundlage soll dann der Nutzen und Sinn von Blutkontrollen in diesem Kontext diskutiert werden, für den speziellen Fall einer Umgebung wie in SLC 2002.
Aufgrund der Pharmakodynamik und -kinetik von rhEPO wäre der Test auf Missbrauch am wirkungsvollsten, wenn er als unangemeldete Trainingskontrolle durchgeführt würde. Die Vorgabe des IOC, einen kombinierten Blut/Urin- Test durchzuführen, erschwert aber die angemessene Durchführung von Trainingskontrollen erheblich. Deshalb soll auch für die generelle Kontrol...

Klappentext

Inhaltsangabe:Einleitung: Diese Arbeit beschreibt die Methodik der Erythropoietin (EPO)-Dopingkontrollanalytik am Beispiel der Olympischen Winterspiele Salt Lake City 2002 (SLC2002) und wertet die dort gesammelten Daten aus. Es wurde bei einem Athleten und zwei Athletinnen ein Missbrauch von Darbepoetin alfa (Aranesp Ô) nachgewiesen, ein zu der Zeit erst seit kurzem erhältliches Nachfolgeprodukt von rekombinanten, humanem EPO (rhEPO). Humanes EPO, ein Glykoprotein mit 165 Aminosäuren, einem Sauerstoffund drei Stickstoff-gebundenen Kohlenhydratresten, ist ein Hormon, dass die Bildung der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) im menschlichen Körper steuert. Sein Molekulargewicht beträgt ca. 30 kDa mit einem Kohlenhydratanteil von 30-40 %. Die Existenz dieses Hormons ist bereits 1906 postuliert worden. Seit 1948 wird es Erythropoietin genannt. 1957 wurde als Hauptbildungsort im erwachsenen Menschen die Niere ausgemacht. 1977 ist dann mit der Isolierung von wenigen Milligramm EPO aus dem Urin von Patienten mit aplastischer Anämie ein Meilenstein in der EPO-Forschung erreicht worden. Acht Jahre später, 1985, wurde das EPO-Gen erfolgreich kloniert. Seit 1988 ist rhEPO für die Behandlung von Anämie als Folge von Nierenversagen erhältlich. Die Verfügbarkeit von rhEPO hat seitdem wesentlich zur Verbesserung der Lebensqualität von Menschen mit Nierenversagen beigetragen. Inzwischen wird rhEPO auch in vielen anderen Gebieten als Behandlungsmittel eingesetzt. Auch im gesunden Menschen kann rhEPO die Anzahl der Erythrozyten erhöhen. Dies macht es zu einem potenten Dopingmittel, da die Ausdauerleistungsfähigkeit durch diese Erhöhung verbessert wird. Aus diesem Grund hat 1990 das Internationale Olympische Komitee rhEPO in die ?Liste der verbotenen Substanzen? aufgenommen. Aber bis zum Jahre 2000, als zwei unterschiedliche Nachweisverfahren veröffentlicht wurden, war ein Missbrauch von rhEPO nicht nachweisbar. Das eine dieser zwei Verfahren beruhte auf den Veränderungen im roten Blutbild, die durch die Anwendung von rhEPO verursacht werden. Damit ist es ein indirektes Verfahren, da nur Wirkungen gemessen werden. Das andere Verfahren beruht auf dem Erkennen von rhEPO im Urin durch isoelektrische Fokussierung eines Urinkonzentrates mit nachfolgendem Immunoblotting, was ein direktes Verfahren darstellt und einem indirekten vorzuziehen ist. Beide Verfahren sind bei SLC2002 eingesetzt worden und werden hier beschrieben. Es wird gezeigt, dass ein erster, schneller