Statystyki wskazują, że prawie połowa ciąż na świecie jest niezamierzona, a ciężar antykoncepcji w dużej mierze spoczywa na kobietach. Metody te mogą być inwazyjne i niekomfortowe, np. wkładki wewnątrzmaciczne czy implanty, podczas gdy najskuteczniejsze pigułki hormonalne są obarczone ryzykiem zdrowotnych skutków ubocznych.
Czytaj też: Męska pigułka antykoncepcyjna coraz bliżej. Plemniki wyłączane “na żądanie”?
Z drugiej strony, opcje antykoncepcji dla mężczyzn są ubogie i ograniczają się do prezerwatyw i wazektomii. Niedawne próby opracowania leków blokujących wytwarzanie, dojrzewanie lub zapłodnienie plemników zakończyły się ograniczonym sukcesem, zapewniając niepełną ochronę lub poważne skutki uboczne. Potrzebne jest nowe podejścia do antykoncepcji dla mężczyzn, ale ponieważ rozwój plemników jest tak złożony, badacze mieli trudności ze zidentyfikowaniem części procesu, przy których można bezpiecznie i skutecznie manipulować.
Teraz naukowcy z Salk Institute odkryli nową metodę blokowania produkcji nasienia, która nie dość, że jest niehormonalna, to na dodatek odwracalna. Badanie opublikowane w czasopiśmie PNAS wskazuje, że jeden kompleks białkowy reguluje ekspresję genów podczas produkcji nasienia i można wpływać na niego poprzez inhibitory HDAC (deacetylazy histonów), nie wpływając na libido.
Prof. Ronald Evans, dyrektor Gene Expression Laboratory oraz kierownik katedry biologii molekularnej i rozwojowej Salk Institute, mówi:
Większość eksperymentalnych leków antykoncepcyjnych dla mężczyzn blokuje produkcję nasienia metodą młotka, ale nasza jest znacznie bardziej subtelna. To sprawia, że jest to obiecujące podejście terapeutyczne, które, mamy nadzieję, wkrótce ujrzy światło dzienne w fazie rozwoju badań klinicznych na ludziach.
Antykoncepcja dla mężczyzn – na horyzoncie nowa opcja
Plemniki powstają z komórek macierzystych znajdujących się w jądrach w procesie zwanym spermatogenezą. Te komórki macierzyste replikują się do czasu, aż otrzymają sygnał w postaci kwasu retinowego, pochodzącego z witaminy A. Kwas retinowy wiąże się z receptorami kwasu retinowego na komórkach macierzystych, a także innym białkiem – SMRT (Silencing Mediator of Retinoid and Thyroid hormone receptors). Powoduje to rekrutację enzymów deacetylazy histonowej (HDAC) w celu uruchomienia złożonego programu genetycznego mającego na celu dojrzewanie komórek macierzystych do plemników.
Czytaj też: Plemnik wpycha główkę do komórki jajowej i co dalej? Znamy już szczegóły zapłodnienia
Poprzednie badania, które miały na celu blokowanie kwasu retinowego lub jego receptora w celu zapobiegania wytwarzaniu plemników, nie powiodły się, ponieważ kwas retinowy jest ważny dla funkcjonowania kilku innych układów narządów. W bieżącym badaniu naukowcy odkryli, że zastosowanie bardziej ukierunkowanego podejścia – stosowania leku hamującego HDAC zamiast kwasu retinowego – tymczasowo i skutecznie zatrzymało produkcję nasienia u zdrowych myszy.
Prof. Ronald Evans dodaje:
Odkryliśmy, że białko tworzące kompleks z HDAC, mianowicie SMRT, jest kluczowym składnikiem tworzenia plemników w naszym mysim modelu. Zastosowaliśmy inhibitor HDAC, aby rozbić kompleks białkowy SMRT–HDAC i zakłócić cykliczne poziomy kwasu retinowego podczas rozwoju plemników.
Uczeni przyjrzeli się genetycznie zmodyfikowanym myszom, u których białko SMRT zostało zmutowane i nie mogło już wiązać się z receptorami kwasu retinowego. Bez interakcji SMRT z receptorem kwasu retinowego myszy nie były w stanie wyprodukować dojrzałych plemników, ale wykazywały normalny poziom testosteronu, co wskazuje, że nie miało to wpływu na ich chęć do kopulacji. Następnie sprawdzono, czy uda się odtworzyć ten efekt za pomocą interwencji farmakologicznej, podając normalnym myszom MS-275, doustny inhibitor HDAC. Potwierdzono, że lek skutecznie zatrzymuje produkcję plemników i nie wykazuje przy tym ważnych skutków ubocznych.
Niehormonalna tabletka coraz bliżej? Jeszcze na nią poczekamy
W ciągu 60 dni od odstawienia pigułki płodność zwierząt została całkowicie przywrócona, a wszystkie kolejne potomstwo było zdrowe pod względem rozwojowym. Strategia polegająca na hamowaniu cząsteczek znajdujących się poniżej kwasu retinowego jest kluczem do osiągnięcia tej odwracalności.
Prof. Ronald Evans podsumowuje:
W odróżnieniu od środków antykoncepcyjnych dla kobiet, które zapobiegają owulacji, środki antykoncepcyjne dla mężczyzn muszą albo powstrzymywać powstawanie plemników, albo zapobiegać ich działaniu, czyli zapobiegać zapłodnieniu komórki jajowej. Po okresie dojrzewania u mężczyzn codziennie produkowane są miliony plemników, a do zapłodnienia komórki jajowej potrzebny jest tylko jeden plemnik. Dlatego wyzwaniem jest osiągnięcie skutecznej, przejściowej niepłodności męskiej bez wpływu na oś hormonów płciowych.
Chociaż badanie to było skuteczne na zdrowych myszach, należy przeprowadzić znacznie badań, aby utorować drogę potencjalnym testom na ludziach. Po pierwsze konieczne są dalsze badania na naczelnych innych niż ludzie, aby potwierdzić ustalenia zaobserwowane w tym badaniu na myszach. Niemniej jednak istnieje optymizm, że inhibitory HDAC będą skuteczne w innych badaniach klinicznych, ponieważ rozwój plemników ssaków jest podobny zarówno u gryzoni, jak i naczelnych.