Alors que le monde attend les prochains Jeux Olympiques, une nouvelle méthode de détection des composés dopants dans les échantillons d'urine pourrait uniformiser les règles du jeu pour ceux qui essaient de garder l'athlétisme propre. Aujourd'hui, les scientifiques rapportent une approche utilisant la spectrométrie de masse à mobilité ionique pour aider les organismes de réglementation à détecter les dopants existants et les futurs composés « concepteurs ».

Les chercheurs présenteront leurs résultats aujourd'hui lors de la réunion de printemps de l'American Chemical Society (ACS).

Chaque année, l'Agence mondiale antidopage (AMA) publie une liste de substances, y compris les stéroïdes, qu'il est interdit aux athlètes d'utiliser. Cependant, il peut être difficile de distinguer les stéroïdes naturels ou « endogènes » d'un athlète des stéroïdes synthétiques « exogènes » administrés pour améliorer les performances.

Et les organismes de réglementation sont confrontés à un autre défi :« Au fur et à mesure que nous développons des méthodes pour rechercher des médicaments améliorant la performance, les laboratoires clandestins développent de nouvelles substances qui donnent aux athlètes un avantage concurrentiel, " dit Christophe Chouinard, Doctorat., le chercheur principal du projet. Ces drogues de synthèse échappent à la détection si les laboratoires de test ne savent pas rechercher leurs structures chimiques spécifiques.

L'équipe de Chouinard au Florida Institute of Technology essaie de déjouer les tricheurs avec un test qui peut différencier les stéroïdes endogènes et exogènes et peut également anticiper la structure de nouveaux composés qui pourraient apparaître dans les échantillons d'urine des athlètes.

Actuellement, les laboratoires d'essai analysent les échantillons à l'aide de la spectrométrie de masse (SM) en tandem et de la chromatographie en phase gazeuse ou liquide. Ces approches cassent les molécules dans l'échantillon et séparent les fragments, produisant des spectres qui peuvent révéler l'identité de l'original, composés intacts. Mais il peut être difficile de différencier les molécules présentant des différences structurelles mineures, y compris les isomères, qui distinguent les stéroïdes endogènes des stéroïdes exogènes, tels que les stéroïdes anabolisants synthétiques que les athlètes prennent pour développer leurs muscles.

Pour accentuer ces différences, Chouinard associe la MS à la spectrométrie de mobilité ionique (IM), une technique de séparation qu'il a apprise en tant qu'étudiant diplômé avec Richard Yost, Doctorat., à l'Université de Floride. L'équipe de Yost et d'autres ont découvert que les différences entre les isomères pourraient être rendues encore plus apparentes si les molécules d'un échantillon étaient modifiées avant l'analyse des spécifications de masse IM en les faisant réagir avec d'autres composés. Après que Chouinard a créé son propre laboratoire en 2018, il a appliqué cette technique en faisant réagir des échantillons de stéroïdes avec de l'ozone ou de l'acétone en présence de lumière ultraviolette, réactions déjà bien établies chez les chercheurs qui étudient les isomères lipidiques, mais nouveau dans le domaine antidopage.

L'année dernière, L'équipe de Chouinard a rapporté avoir utilisé avec succès ces réactions avec IM-MS pour améliorer la séparation des isomères, identification et quantification de quelques stéroïdes dans les solutions échantillons. Maintenant, les chercheurs rapportent avoir testé cette technique dans l'urine contre près de la moitié des stéroïdes interdits sur la liste de l'AMA et ont montré qu'elle peut caractériser et identifier avec succès ces composés. Ils ont également montré que la méthode peut caractériser et identifier les glucocorticoïdes interdits, comme la cortisone, qui améliorent les performances sportives en supprimant l'inflammation causée par les blessures. Les limites de détection sont inférieures à un nanogramme par ml.

En plus de traquer les dopants connus, l'équipe veut être en mesure de trouver des stéroïdes illicites nouvellement créés qui ne sont pas encore connus de l'AMA. Avec des collaborateurs du Florida Institute of Technology, dont Roberto Peverati, Doctorat., ils développent des techniques de modélisation informatique et d'apprentissage automatique pour essayer de prédire la structure, spectres et autres caractéristiques de ces molécules. "Si nous pouvons développer des méthodes pour identifier des stéroïdes théoriques à l'avenir, nous pourrions réduire considérablement le dopage car nous serions capables de détecter ces nouvelles espèces immédiatement, sans le décalage associé aux contrôles antidopage au cours des 40 dernières années, " dit Chouinard.

Bien que les tests eux-mêmes soient rapides, simple et pas cher, Les instruments de GI sont coûteux, avec un prix allant jusqu'à environ un million de dollars, note Chouinard. Cependant, il ajoute, avec le soutien d'organismes de financement antidopage comme le Partenariat pour une compétition propre (PCC), plus de laboratoires pourraient être prêts à payer cette facture, tant que la méthode offre un avantage significatif en matière de détection et de dissuasion.