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Artyom Zakharov est contrôlé positif à la méthylhexanamine lors du Tour de Guyane 2013, course qu'il avait remporté avant d'être déclassé[1]. Il se voit interdire de participer pendant six mois aux compétitions et manifestations sportives organisées ou autorisées par la Fédération française de cyclisme[2].
Au mois de février 2016, il signe, tout comme son compatriote Dias Omirzakov, un contrat de deux ans au sein de l'équipe WorldTour Astana[3].
En mars 2022, il participe à Milan-San Remo, où il est membre de l'échappée du jour.