Po dziesięcioleciach badań rozwój męskiej kontroli urodzeń może być teraz o krok bliżej. Ja i moi koledzy pracujemy nad obiecującym tropem pigułki antykoncepcyjnej dla mężczyzn opartej na ouabainie - ekstrakcie roślinnym, którego afrykańscy wojownicy i myśliwi tradycyjnie używali jako zatrutą truciznę na swoich strzałach.
Łowcy chcą, aby ouabain był zabójczy, gdy użyje się go na strzale, ale nikt nie chce śmiertelnego środka antykoncepcyjnego. (PLANET EARTH / Shutterstock.com) **********
Podczas gdy pigułka antykoncepcyjna jest dostępna dla kobiet w Stanach Zjednoczonych od prawie sześćdziesięciu lat - i zatwierdzona przez FDA do stosowania antykoncepcji od 1960 r. - doustny środek antykoncepcyjny dla mężczyzn nie został jeszcze wprowadzony na rynek. Pigułka zapewniła kobietom bezpieczne, skuteczne i odwracalne opcje kontroli urodzeń, podczas gdy opcje dla mężczyzn utknęły w rutynie.
Obecnie mężczyźni mają tylko dwie możliwości kontroli urodzeń: prezerwatywy lub wazektomia. Razem te dwie metody stanowią zaledwie 30 procent zastosowanej antykoncepcji, pozostawiając pozostałe 70 procent metod antykoncepcyjnych kobietom. Szacuje się, że co roku 500 000 amerykańskich mężczyzn wybiera wazektomię - niewielka liczba, biorąc pod uwagę potrzebę antykoncepcji. Wazektomia jest zabiegiem inwazyjnym, którego wykonanie jest również trudne i inwazyjne.
Jeśli chodzi o opcje kontroli urodzeń dla mężczyzn, potrzeba jest oczywista. Nieplanowane wskaźniki ciąż pozostają na całym świecie na wysokim poziomie. Czas na więcej opcji.
**********
Naukowcy badają zarówno hormonalne, jak i niehormonalne opcje tabletek antykoncepcyjnych dla mężczyzn. Obecnie badane czynniki hormonalne obejmują progestyny płciowe i testosteron.
Podczas gdy hormonalna pigułka antykoncepcyjna dla mężczyzn jest w fazie badań klinicznych na ludziach i prawdopodobnie jest bliżej rynku, ma kilka potencjalnych skutków ubocznych: oprócz potencjalnie powodującego przyrost masy ciała i zmiany libido, ma zdolność obniżania poziomu dobrego cholesterolu ( HDL-C) u mężczyzn, co może mieć negatywny wpływ na zdrowie serca użytkowników. Długoterminowe skutki stosowania hormonów w doustnej antykoncepcji dla mężczyzn są nieznane i prawdopodobnie upłyną dekady, zanim te informacje będą dostępne.
Tutaj, na University of Minnesota, wraz z moimi kolegami skupiliśmy się na niehormonalnych metodach antykoncepcji, które działają poprzez celowanie w ruchliwość plemników - biologia - mów o zdolności plemników do skutecznego poruszania się lub pływania. Dobra ruchliwość jest niezbędnym warunkiem do zapłodnienia samicy.
We współpracy z Gustavo Blanco z University of Kansas wprowadziliśmy do domu ouabain: toksyczną substancję wytwarzaną przez dwa rodzaje afrykańskich roślin. Ssaki również wytwarzają ouabain w swoich ciałach, chociaż na niższych poziomach nieśmiertelnych, które zdaniem naukowców mogą pomóc kontrolować ciśnienie krwi. W rzeczywistości lekarze stosowali ouabain w bardzo małych dawkach w leczeniu pacjentów z zaburzeniami rytmu serca lub cierpiących na zawały serca.
Przekrój błony komórkowej pokazuje, jak pompy wykonane z podjednostek białkowych przemieszczają jony sodu i potasu do i z komórki. (OpenStax, CC BY) **********
Naukowcy wiedzą, że ouabain zakłóca przepływ jonów sodu i potasu przez błony komórkowe; zakłóca prawidłowe funkcjonowanie białek transportujących jony do i z komórek. Niektóre z podjednostek białkowych transportujących jony, których dotyczy ouabain, znajdują się w tkance serca - jego zdolność do zakłócania prawidłowej czynności serca sprawia, że ouabain jest śmiertelną trucizną. Ale ouabain wpływa również na inny rodzaj podjednostki transportera o nazwie α4, który występuje tylko w komórkach plemników. Białko to ma kluczowe znaczenie dla płodności - przynajmniej u samców myszy.
Przez 10 lat wraz z moimi kolegami studiowaliśmy ouabain jako potencjalny przełom w naszych poszukiwaniach męskiej pigułki antykoncepcyjnej. Jednak sama ouabain nie jest opcją antykoncepcyjną ze względu na ryzyko uszkodzenia serca. Dlatego postanowiliśmy zaprojektować analogi ouabain - wersje cząsteczki, które częściej wiążą się z białkiem α4 w nasieniu niż w innych podjednostkach w tkance serca.
W laboratorium wykorzystaliśmy techniki chemii medycznej, aby stworzyć pochodną ouabainu, która jest dobra w wyzerowaniu transportera α4 w komórkach plemników u szczurów. Po związaniu z tymi komórkami zaburza zdolność plemników do pływania - niezbędną do ich roli w zapłodnieniu komórki jajowej. Nasz nowy związek nie wykazywał toksyczności u szczurów.
Ponieważ transporter α4 występuje tylko na dojrzałych komórkach nasienia, działanie antykoncepcyjne powinno być odwracalne - prawdopodobnie nie wpłynie to na komórki plemników powstałe po zakończeniu leczenia. Ouabain może również oferować mężczyznom opcję pigułki antykoncepcyjnej z mniejszymi ogólnoustrojowymi skutkami ubocznymi niż opcje hormonalne.
**********
Nasze wyniki są obiecujące, ponieważ nasza cząsteczka kandydująca, w przeciwieństwie do ouabainu, jest nietoksyczna u szczurów. Nasza modyfikacja jest dużym krokiem naprzód w procesie opracowywania niehormonalnej pigułki antykoncepcyjnej dla mężczyzn. Ale jest jeszcze wiele do zrobienia, zanim mężczyźni będą mogli kupić ten środek antykoncepcyjny w aptece.
Po tym, jak nasz ouabainowy analog okazał się obiecujący w badaniach na szczurach w zmniejszaniu ruchliwości plemników, przyszłe badania skupią się na skuteczności naszego związku ołowiu jako rzeczywistego środka antykoncepcyjnego u zwierząt. Musimy udowodnić, że ograniczenie ruchu plemników przekłada się na spadek zapłodnienia jaja.
Następnie rozpoczniemy standardowe kroki w odkrywaniu leków, takie jak badania toksykologiczne i farmakologiczne bezpieczeństwa, w miarę planowania prac i przeprowadzania badań klinicznych. Nasz zespół już robi kolejny krok, aby przetestować nasz związek w próbach krycia zwierząt. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, mamy nadzieję przejść do badań klinicznych u ludzi w ciągu pięciu lat.
Odwracalna, skuteczna kontrola urodzeń u mężczyzn jest w zasięgu wzroku. Liczby Światowej Organizacji Zdrowia sugerują, że zmniejszenie ruchliwości plemników o 50 procent lub mniej jest wystarczające, aby tymczasowo uczynić mężczyznę niepłodnym. Nasze bieżące badania przybliżają nas o krok do rozszerzenia opcji kontroli urodzeń mężczyzn, zapewniając 7, 6 miliarda ludzi na świecie bardzo potrzebną opcję bezpiecznej i odwracalnej antykoncepcji.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation.
Gunda Georg, profesor chemii medycznej i dyrektor Institute for Therapeutics Discovery and Development, University of Minnesota
Jon Hawkinson, profesor chemii medycznej i zastępca dyrektora programu Institute for Therapeutics Discovery and Development, University of Minnesota
Shameem Syeda, główny naukowiec w Institute for Therapeutics Discovery and Development, University of Minnesota
