도핑콘트롤 시스템과 분석법의 진보

Abstract

반도핑(Anti-doping)의 목적은 “운동선수가 약물 오남용을 하지 않고 스포츠에 참가하여 기본권을 보호하고 건강, 공정성, 평등성을 증진하기 위하여, 도핑의 교육(education), 탐지(detection), 저지(deterrence), 법률시행(enforcement) 및 법치주의(rule of law)로 도핑 방지를 하는 효율적인 반도핑 프로그램을 보장하는 것”이라고 WADA(World Anti-Doping Agency) 규정에 있다. WADA 목록에 등록된 금지약물의 수는 매년 증가하고 있다. 분자량이 작은 anabolic steroids로부터 펩타이드/단백질(바이오시밀러) 약물까지 분석을 담당하는 도핑콘트롤센터(DCC)는 국내 유일의 WADA 공인실험실(2023.9 기준; 세계 27개국)이다. 금지약물의 결과는, 1) 농도의 역치(threshold)가 없는 금지약물 또는 대사체 (검출되면 양성), 2) 역치가 있는 금지약물(e.g., 에페드린은 11 μg/ml 이상 검출되면 양성), 3) GC/C/IRMS에 의한 탄소동위원소비를 이용한 내·외인성 유래 물질 분석 (외인성 testosterone 존재는 양성), 4) 선수생체여권 분석(뇨, 혈액 시료에서 생리지표의 농도를 연속적으로 측정 비교하여 판정함), 5) EPO, Growth hormome 분석법 등으로 크게 분류할 수 있다. 도핑시료 분석법은 WADA 규정을 엄격히 따라야 한다. DCC는 2000년대 전에는 도핑약물의 유사한 구조나 용도별로 분류한 분석법을 사용하였으니, 그 이후에는 장비의 종류별에 따른 분석법으로 바뀌었다. 총 시료분석 수는 2000년대와 비교하여 약 10배 증가하였다. 2010년에는 혈액파라미터(선수생체여권) 및 GC/C/IRMS, 2013년 다성분동시분석법, 2016년 비추출분석법과 GHRP펩타이드 분석법, 2017년 고체상추출기반 질량분석법, 인간유래바이오마커 분석법, 항체기반질량분석법 등 공인분석법(KOLAS, ISO 17025)의 규격, 분석 장비의 종류에서도 많은 변화를 가져왔다. 특히, 2016년에는 시료접수부터, 분석 결과 및 보고의 과정을 자동화한 LIMS 기반의 분석시스템을 도입하고 여러 차례 고도화하여 완성하였다. 그리고, anabolic steroid bolasterone과 단백질 thymosin β4 대사체의 질량분석한 결과를 언급하였다. Bolasteone 대사체 연구를 위하여, human 및 rat liver microsome을 사용한 in vitro 실험과 뇨 시료에서 LC-HRMS로 분석하여 얻은 mass spectra로부터 18개 대사체의 구조를 제시하였다. 또 단백질 약물인 thymosin β4의 대사체를 연구하고자 in vitro에서 여러 종류의 enzyme을 사용하여 13개 대사체 구조를 in silico 방법으로 확인하였고, 합성한 표준품과 비교하여 6개 대사체를 찾았다. Enzyme, human kidney microsome, huvec cells 및 rat에서 이들 대사체 구조를 확인하였으며, 그중에서 Ac-Tβ1-14가 공통으로 검출되어 thymosin β4의 potential biomarker로 제시하였다.