《美國化學會》(American Chemical Society,ACS)8月8日,發表一篇專文,名為「里約奧運選手,面臨升級版的反禁藥科技」(Athletes at Rio Olympics face advanced antidoping technology),內容指出,這項科技將檢測運動員,是否透過「基因療法」(gene therapy)來提昇其運動表現力。國際奧會醫療與科學部門主任理查德.巴吉特(Richard Budgett)表示,於里約搜集的運動員採樣資料,將在奧運結束後進一步檢測,其體內是否含有「基因興奮劑」(gene doping)的禁藥成分。
國際奧會想要瞭解,運動員體內,是否受到基因療法,介入人體內部的合成性去氧核醣核酸(synthetic DNA),紅血球生成素(Erythropoietin,EPO)所影響,從而引發其體能的變異狀態。目前已知,透過注射人工合成的「促進紅血球生成激素」刺激劑(ESA),被證實可以提高運動員的出賽成績;意即EPO這種荷爾蒙激素藥物,可增加血紅素的細胞再生能力,導致運動員能有更佳表現,「卡羅林斯卡」醫學院(Karolinska Institute)的運動生理學家卡爾·桑德博格(Carl Johan Sundberg),提出如上表示。
同時任職於奧委會下屬的世界反運動禁藥機構(The World Anti-Doping Agency,WADA)的桑德博格教授指出,國際奧會打算祭出「基因興奮劑」(gene doping)檢測,該檢驗技術,已在7月間的歐洲科學開放論壇(EuroScience Open Forum,ESOF)會議,完成相關的化驗科技討論。
溯及既往的檢測結果,對於服用禁藥的運動員,絕非好消息。從今年以來,針對北京、倫敦等2屆奧運運動員體液樣本的重新檢測,結果發現,服用興奮劑禁藥的情形,遠遠高於先前的分析。比較結果發現,前2屆奧運的現場檢測,約有不到1%的奧運參賽者呈現禁藥反應;然而,2016年透過升級版的分析技術重驗發現,約有8%參賽者,有禁藥的陽性反應(詳見文末附圖)。前奧運跳高運動員暨WADA反運動禁藥機構副主席阿恩·永奎斯特(Arne Ljungqvist),於7月間為期5天的歐科學開放論壇會議上,提出上述驚人數據。
檢測基因興奮劑5項方法
「基因興奮劑」的檢測方法,主要是由澳洲雪梨的國家計量研究院(National Measurement Institute),研究人員安娜.芭蒂娜(Anna Baoutina)及其同僚共同開發出來。這種檢驗技術,源自於人類基因本身,會自然將人體內的紅血球生成素(EPO)進行「編碼」(code)作紀錄;基因內部擁有4個「排序性」的內含子(Intron,即基因中的非編碼DNA片段),而且會被核糖核酸(RNA,即細胞結構中,生物遺傳訊息的中間載體)所紀錄下來。一旦合成性紅血球生成激素的去氧核醣核酸(Synthetic EPO DNA),在基因療法過程,介入人體內部,其DNA的內含子,就喪失其應有的「排序性」;這類運動員作弊者,因其促進紅血球生成素(EPO)的DNA裡面,找不到正常的內含子,而遭到抓包。
其二、檢出運動員體內是否含有「基因興奮劑」,也可透過「血液蛋白」搜尋方法追蹤出來。此一方法這是細菌學家的獨門功夫;其方式跟人體基因,先從細胞膜,接下來被運送到染色體組(genome)的過程,是一致的。
其三、找出「糖分裝飾於蛋白質」(sugars decorating the protein)表面,即為興奮劑違禁藥品,所引發的非正常現象。正常情況下,促進紅血球生成素(EPO),由腎藏(即由腎皮質的成纖維細胞)所生成,其糖化(glycosylated)會出現於4個地方;而非單單附著於蛋白質表面。
其四、運動生理學家桑德博格(Carl Johan Sundberg)表示,「基因興奮劑」使用者,較大可能會把促進紅血球生成素-去氧核醣核酸(EPO DNA),注射於肌肉;結果,就會形成不同於常人的糖化路徑(glycosylation pathways)。其不尋常的糖份分布情況,就是使用基因興奮劑的確鑿罪證。
其五、桑德博格教授也指出,實驗室的類比式檢驗發現,運動員如果將細菌合成的促進紅血球生成素(bacteria-synthesized EPO),直接打進血液;其菌體分布於EPO表面狀態,就跟常人不同,這也是抓到,基因興奮劑作弊者的方法之一。
(2008北京奧運現場測試,運動員的禁藥違規比率0.52%,2016年透過較般感技術重測發現禁藥違規達7.14%;2012倫敦奧運現場測試的禁藥違規0.18%,2016年重測的禁藥違規高達9.42%。圖表來源:奧會轄屬反運動禁藥機構,WADA and Arne Ljungqvist)