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Publicação
New horizons in doping control : toxicokinetics, regulation and the evolution of detection strategies for performance-enhancing drugs
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Orientador(es)
Resumo(s)
This study examines the ability of the anti-doping system to keep pace with evolving doping practices, particularly the emergence of new psychoactive substances, by integrating toxicokinetics, detection strategies and regulatory analysis. It applies the principles of toxicokinetics to doping substances to investigate the impact of concepts based on PBPK methods, machine learning methods, the Athlete Biological Passport and the consideration of inter-individual variability. This aspect is explored in greater depth through an analysis of individualisation via the interface between PBPK, the Athlete Biological Passport and omics methods (metabolomics, proteomics, transcriptomics).
The analysis also examines the development of international and European frameworks. It considers the regulatory response to NPS, the role of earlywarning systems, and the move away from reactive models towards more predictive mechanisms. It discusses class-based and effect-based approaches, as well as the scientific and legal debates they raise. Finally, the study examines a range of analytical strategies, from conventional methods and their limitations to technological advances (biological profiling, genetic biomarkers, nuclear magnetic resonance). It also looks at new approaches to sample preparation and ionisation, including molecularly imprinted polymers and supramolecular solvents.
The aim is to present a coherent vision of a more preventive approach to antidoping, in which all elements are viewed as complementary tools for addressing the diversification of doping practices.
Este trabalho analisa a capacidade do sistema antidopagem para acompanhar a evolução das práticas de dopagem, em particular o surgimento de novas substâncias psicoativas, integrando toxicocinética, estratégias de deteção e análise regulamentar. São abordados os princípios toxicocinéticos aplicados às substâncias dopantes, com especial atenção aos processos de absorção, distribuição, metabolismo e excreção, à variabilidade interindividual, aos modelos PBPK, à aprendizagem automática, ao Passaporte Biológico do Atleta e às abordagens ómicas, incluindo metabolómica, proteómica e transcriptómica. A análise incide também sobre a evolução dos quadros regulamentares internacionais e europeus, considerando a resposta às novas substâncias psicoativas, o papel dos sistemas de alerta precoce e a transição de modelos predominantemente reativos para mecanismos mais preditivos. São discutidas abordagens baseadas em classes e em efeitos, bem como as suas limitações científicas e jurídicas. Por fim, são revistas estratégias analíticas convencionais e emergentes, incluindo GC-MS, LC-MS, perfilagem biológica, biomarcadores genéticos, ressonância magnética nuclear, polímeros de impressão molecular, solventes eutéticos profundos e técnicas de ionização inovadoras. No conjunto, este trabalho propõe uma visão integrada de um controlo antidopagem mais preventivo, no qual o conhecimento toxicocinético, a inovação analítica e a adaptação regulamentar funcionam como ferramentas complementares para responder à diversificação das práticas de dopagem.
Ce travail examine la capacité du système antidopage à suivre l’évolution des pratiques, en particulier l’arrivée des nouvelles substances psychoactives en associant toxicocinétique, détection et réflexion réglementaire. Il utilise les principes de la toxicocinétique appliquée aux substances dopantes pour étudier l'impact des concepts basés sur les méthodes PBPK, de méthodes de machine learning, de l’Athlete Biological Passport et à la prise en compte de la variabilité interindividuelle. Cet aspect est approfondi par une analyse de l'individualisation à travers l'interface entre PBPK, ABP et méthodes omiques (métabolomique, protéomique, transcriptomique). L’analyse porte également sur la progression des cadres internationaux et européens. En prenant en compte l’examination de la réponse réglementaire aux NPS, le rôle des systèmes d’alerte précoce et la tentative de passer de modèles réactifs à des dispositifs plus prédictifs. En ayant recours aux approches par classes, par effets et aux débats qu’elles suscitent. Pour finir, l’étude se penche sur un ensemble de stratégies analytiques, des méthodes conventionnelles et leurs limites jusqu’aux avancées technologiques (profilage biologique, biomarqueurs génétiques, résonance magnétique nucléaire). Également aux nouvelles approches de préparation et d’ionisation des échantillons, comprenant les polymères à empreinte moléculaire et les solvants supramoléculaires. L’ensemble vise à proposer une vision cohérente d’un contrôle antidopage plus préventif, où tous les éléments sont pensés comme des leviers complémentaires pour répondre à la diversification des pratiques dopantes.
Este trabalho analisa a capacidade do sistema antidopagem para acompanhar a evolução das práticas de dopagem, em particular o surgimento de novas substâncias psicoativas, integrando toxicocinética, estratégias de deteção e análise regulamentar. São abordados os princípios toxicocinéticos aplicados às substâncias dopantes, com especial atenção aos processos de absorção, distribuição, metabolismo e excreção, à variabilidade interindividual, aos modelos PBPK, à aprendizagem automática, ao Passaporte Biológico do Atleta e às abordagens ómicas, incluindo metabolómica, proteómica e transcriptómica. A análise incide também sobre a evolução dos quadros regulamentares internacionais e europeus, considerando a resposta às novas substâncias psicoativas, o papel dos sistemas de alerta precoce e a transição de modelos predominantemente reativos para mecanismos mais preditivos. São discutidas abordagens baseadas em classes e em efeitos, bem como as suas limitações científicas e jurídicas. Por fim, são revistas estratégias analíticas convencionais e emergentes, incluindo GC-MS, LC-MS, perfilagem biológica, biomarcadores genéticos, ressonância magnética nuclear, polímeros de impressão molecular, solventes eutéticos profundos e técnicas de ionização inovadoras. No conjunto, este trabalho propõe uma visão integrada de um controlo antidopagem mais preventivo, no qual o conhecimento toxicocinético, a inovação analítica e a adaptação regulamentar funcionam como ferramentas complementares para responder à diversificação das práticas de dopagem.
Ce travail examine la capacité du système antidopage à suivre l’évolution des pratiques, en particulier l’arrivée des nouvelles substances psychoactives en associant toxicocinétique, détection et réflexion réglementaire. Il utilise les principes de la toxicocinétique appliquée aux substances dopantes pour étudier l'impact des concepts basés sur les méthodes PBPK, de méthodes de machine learning, de l’Athlete Biological Passport et à la prise en compte de la variabilité interindividuelle. Cet aspect est approfondi par une analyse de l'individualisation à travers l'interface entre PBPK, ABP et méthodes omiques (métabolomique, protéomique, transcriptomique). L’analyse porte également sur la progression des cadres internationaux et européens. En prenant en compte l’examination de la réponse réglementaire aux NPS, le rôle des systèmes d’alerte précoce et la tentative de passer de modèles réactifs à des dispositifs plus prédictifs. En ayant recours aux approches par classes, par effets et aux débats qu’elles suscitent. Pour finir, l’étude se penche sur un ensemble de stratégies analytiques, des méthodes conventionnelles et leurs limites jusqu’aux avancées technologiques (profilage biologique, biomarqueurs génétiques, résonance magnétique nucléaire). Également aux nouvelles approches de préparation et d’ionisation des échantillons, comprenant les polymères à empreinte moléculaire et les solvants supramoléculaires. L’ensemble vise à proposer une vision cohérente d’un contrôle antidopage plus préventif, où tous les éléments sont pensés comme des leviers complémentaires pour répondre à la diversification des pratiques dopantes.
Descrição
Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Universitário Egas Moniz
Palavras-chave
Sports doping Toxicokinetics Detection methods Regulation