アンチドーピングツールボックスにおけるメタボロミクスの役割とは？

A role for metabolomics in the antidoping toolbox?

• Luca Narduzzi
• Gaud Dervilly
• Michel Audran
• Bruno Le Bizec
• Corinne Buisson

抄録

新規ドーピング剤や新規ドーピング戦略が継続的に増加していることから、より正確なマルチターゲットスクリーニング法の開発が求められています。直接的なマルチターゲットスクリーニング法は、対象となる物質とそのターンオーバーに限定されています。効果的な「間接的」スクリーニング方法の開発には、物質の代謝についての深い理解が先験的に必要である。生物学的パスポートは非常に有効であることが実証されているが、約 20 の間接的なパラメータに限定されている。したがって、標準的なアンチドーピング分析法は対象を絞ったものであり、未知の物質を直接特定することを目的としたものではありません。また、ドーピング物質の検出には排泄物による制限がある。本研究では、以下のエビデンスに基づいて、アスリートのパフォーマンス向上ホルモン乱用のスクリーニングのためのメタボロミクスを検討します。(1) ホルモンは人間の代謝に強い影響を与え、多くの組織、臓器、生体流体のいくつかのパラメータを変化させていること、(2) メタボロミクスは、いくつかの生物、組織、およびホルモン欠乏を含むいくつかの人間の疾患の代謝状態を描写する非常に正確なツールであること、(3) メタボロミクスは、特定の物質の代謝に関する事前知識を必要とせずに、多くの種においてホルモン処理動物と対照動物を区別できることが実証されていること。このようなアプローチの長所と短所を念頭に置いた上で、メタボロミクスはホルモン乱用を検出するための適切なツールとなり得ることが文献から明らかになっています。

Evidence of the continuous rise of novel doping agents and novel doping strategies calls for the development of more accurate multi-target screening methods. Direct multi-target screening approaches are restricted to the targeted substances and their turnover. The development of effective "indirect" screening methods requires a priori a deep understanding of the metabolism of the substance. The biological passport has been demonstrated to be very effective, but it is limited to about 20 indirect parameters. The standard antidoping analytical methods are hence targeted and do not aim directly to identify unknown substances. Also, the detection of doping agents is limited by the excretion of the substance. This study considers metabolomics for the screening of performance enhancing hormone abuse by athletes, based on the following pieces of evidence: (1) hormones have a strong influence on human metabolism, changing several parameters in many tissues, organs, and bio-fluids; (2) metabolomics has been demonstrated to be a very accurate tool to depict the metabolic status of several organisms, tissues, and for several human diseases, including hormone deficiencies; (3) metabolomics has been demonstrated to be able to distinguish hormone-treated animals from controls in many species, without the need for a priori knowledge of the metabolism for the specific substance. The literature shows that metabolomics could be an appropriate tool to detect hormone abuse, keeping in mind the strength and the limitation of such an approach.

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