Antidoping näyttää harppaavan askelen edelle.

Dopingvalvonta yrittää loikata kulman takaa douppaajien eteen. Suomessa on viime vuoden alusta alkaen pakastettu osa dopingnäytteistä. Ne voidaan tutkia myöhemmin uudelleen, ja urheilijaa voidaan rangaista vanhastakin rikkeestä, jos näyte todetaan positiiviseksi uusilla menetelmillä.

Niitä on luvassa, sillä maailman antidopingtoimisto Wada on alkanut jakaa apurahoja testimenetelmien kehittämiseen.

Tulevaa on ennakoitu myös nostamalla kieltolistalle aineita, joita kenenkään ei uskota vielä käyttäneen suorituskykynsä parantamiseen. Testejäkin on jo valmiina joillekin yhdisteille, joita vasta kehitellään lääketieteen palvelukseen.

Sulatettuja paljastuksia odotellessa Tiede esittelee kilpaveikkojen viimeaikaisia innovaatioita. Suomessa yksikään urheilija ei ole vielä jäänyt kiinni seuraavista uusista metkuista, eikä kiinni jääneitä ole montaa maailmallakaan.

Rikkaat ammattilaisurheilijatkin ovat viime aikoina kärynneet vanhanaikaisesta dopingista. Se kertoo, ettei rahalla ole saatavissa salaisia ihmelääkkeitä urheilutulosten parantamiseen, arvioi Suomen antidopingtoimikunnan lääketieteellinen johtaja Timo Seppälä.

Designsteroidit

Anaboliset steroidit voivat parantaa voiman tuottoa kymmenellä prosentilla, mikä miesten kuulantyönnössä tarkoittaisi kahta lisämetriä. Nämä perinteikkäät ja yhä yleiset dopinghormonit edistävät lihasten kasvua ja rasituksesta palautumista. Ne toimivat samoin kuin testosteroni ja muut kehon omat mieshormonit eli androgeenit.

Ovelampia versioita, designsteroideja, on muunneltu laboratorioissa siten, ettei niitä huomata tavallisessa dopingtestauksessa. Periaatteessa molekyylit olisi helppo tunnistaa näytteestä, mutta ensin pitää tietää, mitä etsiä. Erilaisia mahdollisia steroideja on niin valtava määrä, ettei kaikkia voida haravoida läpi.

Ensimmäinen paljastunut designsteroidi oli tetrahydrogestrinoni eli thg. Sen olemassaolo tuli ilmi 2003, kun amerikkalainen yleisurheiluvalmentaja Trevor Graham lähetti Yhdysvaltain dopingtestaajille ruiskun, jossa oli jäämiä ennen tuntemattomasta steroidista. Thg ei ole lääketieteellisessä käytössä, vaan dopingiin monipuolisesti sekaantunut Balco-laboratorio valmisti sitä laittomasti nimenomaan urheilijoille.

Testi: Tunnettuihin designsteroideihin thg:hen ja dmt:hen eli desoksimetyylitestosteroniin on testi, tuntemattomiin ei.Kiinni jääneitä: Britanniassa pikajuoksija Dwain Chambers, Yhdysvalloissa kuulantyöntäjä Kevin Toth ja juoksija Regina Jacobs sekä moukarinheittäjät Melissa Price ja John McEwen. Pikajuoksijat Marion Jones, Kelli White, Tim Montgomery ja Chryste Gaines eivät jääneet kiinni testeissä mutta saivat kilpailukiellon Balco-laboratorion toiminnan tutkimisen perusteella.

Myostatiini-inhibiittorit

Myostatiini-inhibiittoreita ei tiettävästi ole testattu ihmisiin, mutta ne ovat lisänneet hiirten lihasmassaa jopa 200–300 prosenttia ja nautojen 30–40 prosenttia. Lihasten kasvu kiihtyy, koska myostatiini-inhibiittorit estävät kasvua hillitsevän myostatiinin vaikutuksen.

Ei siis tiedetä varmasti, kasvattaisivatko aineet myös ihmisen lihaksia. Sivuvaikutuksetkaan eivät ole tiedossa. Käytöstä voisi seurata esimerkiksi hankalia elimistön puolustusjärjestelmän reaktioita.

Silti ei olisi tavatonta, vaikka jotkut urheilijat olisivat valmiita aineen koekaniineiksi. Myostatiini-inhibiittorit on varmuuden vuoksi jo luokiteltu dopingaineiksi.

Testi: Ei ole.Kiinni jääneitä: Ei ole.

Sarmit

Netistä löytyy jo sivustoja, jotka kauppaavat sarm-lääkkeitä lupaamalla nopeasti lihaksia ilman haittavaikutuksia.

Sarmit eli selektiiviset androgeenireseptorin modulaattorit vaikuttavat steroidien tavoin mutta erirakenteisina tarttuvat koko elimistön sijasta vain osaan mieshormonien reseptoreista. Tästä syystä niillä on vähemmän sivuvaikutuksia kuin perinteisillä steroideilla. Ne eivät myöskään muutu elimistössä estrogeeneiksi eivätkä aiheuta miehille rintojen kasvua kuten ylimääräinen testosteroni.

Lääkkeinä sarmeja kehitetään hoidoksi lihaskatoon ja osteoporoosiin, ja niitä voitaisiin käyttää myös miesten ehkäisykeinona.

Sarm-testejä kehitetään. Sarmit eivät muistuta kehon omia aineita ja erottuvat helposti.

Testi: Kehitetty joillekin sarmeille, mutta ei testata vielä rutiininomaisesti.Kiinni jääneitä: Jamaikalainen 400 metrin juoksija Bobby-Gaye Wilkins ja saksalainen aituri Thomas Goller.

Kasvuhormoni

Urheilupiireissä kasvuhormonia on luultu tehokkaammaksi dopingaineeksi kuin se on. Se isontaa lihaksia, mutta voima ei lisäänny samassa suhteessa, koska kasvua tulee lihaksiin kertyvästä vedestä. Yhdessä testosteronin tai anabolisten steroidien kanssa kasvuhormoni kuitenkin tuottaa lihasmassaa ja voimaa enemmän kuin kumpikaan yksinään. Erään tutkimuksen mukaan kasvuhormoni voisi parantaa anaerobista suoritusta neljällä prosentilla eli sadan metrin loppuaikaa 0,4 sekunnilla.

Luonnostaan kasvuhormonia erittyy ihmisen aivolisäkkeestä. Kasvuiässä se vaikuttaa pituuskasvuun. Aikuisilla se lisää rasvan polttoa ja nopeuttaa vammojen paranemista.

Kasvuhormonit ovat vanha metku, mutta niitä on osattu testata vasta parin vuoden ajan. Testi perustuu siihen, että ihmisen aivolisäke vapauttaa kaikkia kasvuhormonin muotoja mutta teollisesti tuotettu hormoni koostuu vain yhdestä. Lisäksi lääkehormoni lamaa elimistön oman tuotannon. Sen vuoksi käytön havaitsee siitä, että näytteessä on melkeinpä vain yhtä hormonin muotoa.

Kiertotienä on mahdollista käyttää erilaisia kasvutekijöitä, kuten igf1:tä, ja muita elimistön kasvuhormonituotantoa lisääviä aineita.

Lääketieteessä kehitellään parhaillaan peptidejä, jotka kiihdyttävät kehon kasvuhormonien tuotantoa. Niiden käyttöä on vaikea testata. Käytön voi kuitenkin havaita siitä, että hormonin määrä plasmassa kasvaa jyrkästi moneksi päiväksi, sanoo Mario Thevis Saksan urheiluyliopiston dopingintutkimuslaitoksesta Kölnistä.

Testi: Vanhanaikaisille kasvuhormoneille tuli testi vasta vuonna 2008. Kasvutekijä igf1:lle on jo testi, ja kasvuhormonia vapauttaville peptideillekin se on kehitetty, mutta peptidit häviävät niin nopeasti, että väärinkäyttöä on vaikea todeta.Kiinni jääneitä: Kasvuhormonista esimerkiksi hiihtäjät Juha Lallukka Suomesta ja Andrus Veerpalu Virosta. Igf:stä ei ole. Peptideistä ei ole.

Ppar-delta-agonistit

Kestävyysurheilussa voisi olla apua ppar-delta-agonisteista, sillä yhdessä harjoittelun kanssa ne lisäävät lihassolujen erikoistumista kestäväntyyppisiksi ja kiihdyttävät solun voimalaitoksina toimivien mitokondrioiden uudistuotantoa.

Lääkkeinä agonisteja kehitellään metabolisen oireyhtymän hoitoon. Ampk- ja ppar-delta-agonistit paitsi säätelevät lihassolujen erilaistumista myös ohjelmoivat geenitasolla niiden aineenvaihduntaa.

Agonistit kuulostavat lisäksi sohvaperunan unelmadopingilta. Täysin ilman harjoitustakin koehiirten kestävyys lisääntyi 44 prosenttia. Rasva paloi, lihakset kasvoivat, ja lihastyyppi muuttui kestävämmäksi. Liikunnan terveys- ja kuntovaikutuksia voisi siis havitella jopa ilman ponnistuksia.

Aineet eivät ole vielä hoitokäytössä, eikä niiden mahdollisia haittoja tunneta. Kaava on kuitenkin tiedossa, ja pimeissä laboratorioissa ainetta on mahdollista valmistaa.

Testi: Eräille ppar-delta-agonisteille, kuten gw1516:lle, on testit. Aicaarille testi kehitteillä.Kiinni jääneitä: Ei ole.

Epo

Epo-hormonilla eli erytropoietiinilla urheilija voi saada hapentuottokykyynsä noin kymmenen prosentin tehostuksen. 10 000 metrin juoksussa se merkitsee puolen minuutin parannusta loppuaikaan. Epo toimii synnyttämällä luuytimessä lisää punasoluja, jotka veressä kiertäessään kuljettavat happea lihaksille.

Epoa sieppaaviin elimistön reseptoreihin sopivat monet muutkin molekyylit, joilla voi kiihdyttää kehon punasolutuotantoa. Epoa ja sen sukulaisia käytetään lääketieteessä erityisesti anemian hoitoon.

Näitä aineita myydään jo miljoonien dollareiden arvosta, kertoi Günter Gmeiner itävaltalaisesta Seibersdorfin dopinglaboratiosta luennoidessaan viime syksynä dopinganalytiikan seminaarissa Helsingissä.

Yksi tunnetuimmista epon vaikutuksia jäljittelevistä aineista eli epon mimeeteistä on Hematide. Sillä on käyttäjälle houkuttelevia etuja moniin muihin dopingaineisiin verrattuna. Hematidea tarvitsee piikittää vaikutuksen saamiseksi vain kerta-annos kuussa. Se on hyvin säilyvää eikä vaadi kylmävarastointia, joten sitä on helppo kuljettaa. Tämä kaikki tekee siitä myös halvempaa.

Toinen tunnettu Epon korvike on Cera. Siinä epohormoni on Hematiden tavoin huputettu polyetyleeniglykolirakenteeseen.

Cera ja Hematide eivät näy tavanomaisessa virtsasta tehtävässä epo-testissä. Ne pystytään kuitenkin löytämään verinäytteestä polyetyleeniglykolikuoren pilkkomisen jälkeen. Verinäyte on yleistymässä dopingnäytteenä, joten näitä aineita testataan lähitulevaisuudessa yhä useammin. Tähän asti suurin osa dopingnäytteistä on otettu virtsasta.

Testi: Hematidea ja Ceraa etsitään kohdennetuin testein.Kiinni jääneitä: Norjalainen kilpakävelijä­ Erik Tysse ja bahrainilainen keskimatkojen juoksija Rashid Ramzi sekä maantiepyöräilijät Davide Rebellin, Riccardo Ricco, Leonardo Piepoli ja Danilo Di Luca Italiasta, Berhard Kohl Itävallasta ja Stefan Schumacher Saksasta.

Geenidoping

Geenidopingin ideana on, että geeninsiirroilla saadaan elimistö tuottamaan tarvittavat lisähormonit itse. Tällöin ne eivät eroa kehon omista luonnollisista hormoneista. Injektioina pistettyjen siirtojen jälkiäkin on vaikea löytää.

Suoraan lihakseen annetuilla geenipistoksilla voi lisätä esimerkiksi hapenkuljetusta tehostavan epo-hormonin tuotantoa. Tähän sopii Repoxygen, jota kehitetään anemian hoitoon. Repoxygen sisältää epo-geenin lisäksi hre-tekijän, joka päästää geenin käynnistymään vasta, kun lihas joutuu hapenpuutteeseen. Näin veri ei paksune liioista punasoluista eikä hemoglobiini nouse yli äyräiden, joten douppaus ei paljastu näistäkään.

Toisilla geenipistoksilla voi vauhdittaa lihaksen kasvua kiihdyttävän igf1-kasvutekijän tuotantoa halutuissa kehon kohdissa.

Geenidopingin mahdollisuus putkahti yleiseen tietoisuuteen runsaat kymmenen vuotta sitten. Silloin menetelmä oli nurkan takana, ja siellä se on vieläkin.

Geenihoitoja ei ole saatu lääketieteessä toimimaan niin hyvin kuin haaveiltiin, ja hoitokokeissa on kuollut joitakin potilaita. Se on jarruttanut hoitojen kehittämistä ja kenties myös kokeilunhalua urheilupiireissä.

Teoreettisesti geenihoitojen mahdollisuudet ovat valtavat, ja ennen pitkää sovelluksia saadaan toimimaan. Urheiluun geenidoping tulee lopulta varmasti, Timo Seppälä sanoo.

– Jotkut väittävät, että sitä jo käytetään, mutta en usko heidän tietävän, mistä puhuvat.

Ainakaan yhtään urheilijaa ei ole jäänyt kiinni geenidopingin käytöstä. Tosin käyttöä on erittäin vaikea havaita.

Geenidopingin vaikutuksia geenien toimintaan voi kuitenkin tunnistaa, uskoo geneetikko Theodore Friedmann Kalifornian yliopistosta San Diegosta. Hän kokoaa Wadan tukemien tutkimusten tuloksista tilastollisia malleja, joiden poikkeamat kielivät kepulikonsteista. – Vaikka joku pystyisi muuttamaan lääkkeen näkymättömäksi testaajille, hän ei pysty tekemään samaa sen vaikutuksille, Friedmann sanoo Wired-lehdessä. Täydellistä dopingia ei siis ole.

Testi: Ei ole.Kiinni jääneitä: Ei kiinni jääneitä urheilijoita. Saksalainen juoksuvalmentaja Thomas Springstein yritti hankki Repoxygenia 2007. Pekingin olympialaisissa kiinalainen lääkäri tarjosi kantasolupistoksia saksalaiselle toimittajalle, joka oli tekeytynyt uintivalmentajaksi.

Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2012

Lentoaika paljastaa, mitä näyte sisältää

Kiellettyjen aineiden lista pitenee pitenemistään. Siinä on jo satoja yhdisteitä, jotka pitäisi pystyä havaitsemaan luotettavasti urheilijan antamasta virtsanäytteestä. Laboratorio saa kuitenkin näytettä rajallisesti, ja tulos täytyy raportoida määräajassa.

Dopinglaboratorioihin tarvittaisiin siis tehokasta analyysitekniikkaa. Lentoaikamassaspektrometri soveltuu tehtävään erinomaisesti, totesi Marjo Kolmonen väitöstyössä, joka tarkastettiin viime syksynä Helsingin yliopistossa.

Menetelmä muistuttaa hiukan sitä, jolla entisaikaan eroteltiin jyvät akanoista. Kun puitu vilja viskeltiin kohti riihen peräseinää, akanat putosivat lähelle ja parhaat jyvät lensivät pisimmälle. Muut jäivät sille välille. Lentoaikamassaspektrometrissä käy kuitenkin päinvastoin: kevyimmät molekyylit ehtivät peräseinään ensiksi ja raskaimmat viimeiseksi.

Tarkka massa paljastuu siis siitä, kuinka nopeasti molekyyli saapuu lennon päätteeksi ilmaisimeen. Tarkan massan perusteella taas voidaan selvittää molekyylikaava eli se, mikä aine on kyseessä.

Menetelmän hienous on siinä, että kerralla pystytään testaamaan todella monta yhdistettä. Kolmosen tutkimuksessa yhdellä analyysillä onnistuttiin kattamaan 193 ainetta. Kaupan päälle kaikki mittaustieto tallennetaan, joten sitä voi palata tutkimaan jälkeenpäinkin.

Suomalaistutkija havaitsi, että maaseudun monimuotoinen luonto saattaa suojata koiria allergialta. Se antaa tukea biodiversiteettihypoteesille.

Kaupunkilaiskoirilla on enemmän allergioita kuin maaseudulla asuvilla. Vähiten allergioita on koirilla, jotka elävät maalla maalaismaiseen tapaan monilapsisessa, muitakin eläimiä omistavassa perheessä ja saavat ulkoilla vapaasti kotipihalla.

Tällaisia asioita koirista Jenni Lehtimäki sai selville väitöstutkimuksessaan, josta Helsingin Sanomat kertoo jutussaan.

Ihmisistä tosin ei samanlaista yhteyttä löytynyt allergioiden ja asuinpaikan väliltä.

Lehtimäki testasi biodiversiteettihypoteesia. Sen mukaan immuunijärjestelmämme häiriintyy ja allergian tapaiset tulehdusperäiset sairaudet lisääntyvät, kun ympäristön monimuotoisuus hupenee ja me altistumme entistä vähemmille luonnon mikrobeille.

Väitöskirja koostui neljästä tutkimuksesta, joista kaksi käsitteli lapsia ja kaksi lemmikkikoiria.

Kummassakaan lapsitutkimuksessa ei löytynyt merkittävää yhteyttä allergioiden ja ihon mikrobien tai luonnon monimuotoisuuden välillä.

Toisin oli lemmikkien laita. Koiranomistajille suunnatun kyslytutkimusken mukaan sairaimpia olivat kaupunkilaiskoirat, joista noin 17 prosentilla oli allergiaa. Maalla osuus oli viitisen prosenttia.

”Kysely osoittaa ensimmäistä kertaa urbaanin ympäristön ja muun nisäkkään kuin ihmisen allergian välisen yhteyden”, Lehtimäki kertoo.

Vielä selvemmän näytön tarjoaa neljäs tutkimus, johon osallistui yhteensä 170 labradorinnoutajaa ja suomenlapinkoiraa.

Se paljasti, että eniten allergioista kärsivät kaupungissa esimerkiksi kerrostalossa asuvat koirat, joilla on ”urbaani elämäntyyli”. Niiden hoidosta vastaa yksi ihminen, joka harrastaa monenlaista ja lenkkeilee paljon koiran kanssa.

Harvinaisimpia allergiat ovat maalaiseen tapaan maalla elävillä koirilla. Niiden iholla on viljalti ympäristöstä peräisin olevia bakteereja.

Lehtimäki ihmettelee, miksi ympäristön ja allergian yhteys tuli ilmi koirilla muttei lapsilla.

”Allergia on monimutkainen sairaus ja ihmiselämä on monimutkaista, mikä saattaa piilottaa ympäristön vaikutuksen”, hän miettii.

Täysin piiloon ihminen ei kuitenkaan jäänyt. Kyselytutkimuksessa paljastui, että jos allergia vaivaa koiraa, omistajakin on todennäköisesti allergikko. Tämä johtuu epäilemättä jostain yhteisestä tekijästä koiran ja omistajan elämäntavoissa tai ympäristössä.

”Maaseutumaisessa ympäristössä koiran ja ihmisen elimistö altistuu mikrobeille, jotka jollakin tavalla tukevat immuunijärjestelmän toimintaa”, Lehtimäki toteaa.

Kysely

Uskotko biodiversiteettihypoteesiin?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.