След десетилетия на проучвания, развитието на мъжкия контрол на раждаемостта вече може да бъде една стъпка по-близо. Моите колеги и аз работим върху обещаваща роля за хапче за мъже за борба с раждаемостта на базата на ouabain - растителен екстракт, който африканските воини и ловци традиционно използват като спираща сърцето отрова на стрелите си.
Ловците искат ouabain да бъде смъртоносен, когато се използва на стрела, но никой не иска фатален контрацептив. (PLANET ЗЕМЯ / Shutterstock.com) **********
Докато хапчето за контрол на раждаемостта е на разположение на жените в Съединените щати от близо шест десетилетия - и одобрено от FDA за употреба на контрацептиви от 1960 г. - орален контрацептив за мъже все още не е дошъл на пазара. Хапчето е предоставило на жените безопасни, ефективни и обратими възможности за контрол на раждаемостта, докато опциите за мъжете са останали в колело.
Днес мъжете имат само два варианта за контрол на раждаемостта: презервативи или вазектомия. Заедно тези два метода представляват едва 30 процента от използваната контрацепция, оставяйки останалите 70 процента от методите за контрацепция на жените. Около 500 000 американски мъже избират вазектомия всяка година - малък брой предвид нуждата от контрацепция. Вазектомията е инвазивна процедура, която също е трудно и инвазивно да се обърне.
Що се отнася до възможностите за контрол на раждаемостта при мъжете, необходимостта е ясна. Процентът на непланирана бременност остава висок по целия свят. Време е за още опции.
**********
Изследователите изследват както хормонални, така и нехормонални варианти за противозачатъчни хапчета за мъже. Настоящите изследвани хормонални агенти включват сексуалните стероиди прогестини и тестостерон.
Докато опцията за мъжки хормонални противозачатъчни таблетки е в клинични изпитвания върху хора и вероятно е по-близо до пазара, тя има няколко потенциални странични ефекта: Освен че потенциално причинява наддаване на тегло и промени в либидото, той има способността да понижава нивата на добрия холестерол ( HDL-C) при мъжете, което може да повлияе негативно на здравето на сърцето на потребителите. Дългосрочните ефекти от използването на хормони за мъжка орална контрацепция са неизвестни и вероятно ще изминат десетилетия, преди тази информация да бъде налична.
Тук в университета в Минесота, моите колеги и аз се съсредоточихме върху нехормоналните методи за контрацепция, които работят, като се насочат към подвижността на сперматозоидите - биологията - говори за способността на сперматозоидите да се движат или плуват ефективно. Добрата подвижност е необходимо условие за оплождане на женска яйцеклетка.
В сътрудничество с Густаво Бланко от Университета в Канзас, ние сме се настанили на ouabain: токсично вещество, произведено от два вида африкански растения. Бозайниците също произвеждат уабаин в телата си, макар и при по-ниски нелетални нива, за които учените смятат, че могат да помогнат за контрол на кръвното налягане. Всъщност лекарите са използвали уабаин в много малки дози за лечение на пациенти със сърдечна аритмия или страдащи от инфаркт.
Напречно сечение на клетъчната мембрана показва как помпите, направени от протеинови субединици, придвижват натриеви и калиеви йони във и извън клетката. (OpenStax, CC BY) **********
Изследователите знаят, че ouabain нарушава преминаването на натриеви и калиеви йони през клетъчните мембрани; тя пречи на правилната функция на протеините, които транспортират йоните във и извън клетките. Някои от протеиновите субединици, транспортирани от йони, насочени от ouabain, се намират в сърдечната тъкан - способността му да нарушава правилната сърдечна функция е това, което превръща уабаина в смъртоносна отрова. Но ouabain засяга и друг вид транспортьорска субединица, наречена α4, която се намира само в сперматозоидите. Известно е, че този протеин е критичен за плодовитостта - поне при мъжки мишки.
От 10 години моите колеги и аз изучаваме ouabain като потенциален пробив в нашето търсене на хапче за мъже. Въпреки това, ouabain сам по себе си не е опция като контрацептив поради риска от увреждане на сърцето. Затова се заехме да проектираме аналози на уабаин - версии на молекулата, които са по-склонни да се свързват с протеина α4 в спермата, отколкото други субединици в сърдечната тъкан.
В лабораторията използвахме техниките на лекарствената химия, за да създадем производно на уабаин, което е добро за нулиране на преносителя на α4 в сперматозоидни клетки при плъхове. Веднъж свързан с тези клетки, той пречи на способността на сперматозоидите да плуват - от съществено значение за ролята му в оплождането на яйцеклетка. Новото ни съединение не показва токсичност при плъхове.
Тъй като α4 транспортьорът се намира само в зрели сперматозоиди, контрацептивният ефект трябва да бъде обратим - сперматозоидните клетки, произведени след спиране на лечението, вероятно няма да бъдат засегнати. Ouabain може също да предложи на мъжете опция за противозачатъчни таблетки с по-малко системни странични ефекти от хормоналните опции.
**********
Нашите резултати са многообещаващи, тъй като нашата кандидат-молекула, за разлика от уабаина, не е токсична при плъхове. Нашата модификация е голяма стъпка напред в процеса на разработване на нехормонално противозачатъчно мъже. Но има още много неща, преди мъжете да могат да си купят този контрацептив в аптеката.
След като нашият аналог на ouabain показа обещание при проучвания върху плъхове за намаляване на подвижността на сперматозоидите, бъдещите проучвания ще се съсредоточат върху ефективността на оловното ни съединение като действително противозачатъчно средство при животни. Трябва да докажем, че намаляването на движението на сперматозоидите се превръща в спад в оплождането на яйцата.
След това ще започнем стандартните стъпки в откриването на лекарства, като например токсикологични и фармакологични проучвания за безопасност, докато напредваме към планирането и провеждането на клинични изпитвания. Нашият екип вече предприема следващата стъпка, за да тества съединението ни в опити за чифтосване с животни. Ако нещата продължат по план, се надяваме да стигнем до клинични изпитвания върху хора в рамките на пет години.
Реверсивен, ефективен мъжки контрол на раждаемостта се вижда. Цифрите на Световната здравна организация предполагат, че намаляването на подвижността на сперматозоидите с 50 процента или по-малко е достатъчно, за да направи човек временно безплоден. Нашите текущи изследвания ни доближават една стъпка до разширяване на възможностите за контрол на раждаемостта при мъжете, предоставяйки на 7, 6 милиарда хора в света толкова необходимия вариант за безопасна и обратима контрацепция.
Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation.
Гунда Георг, професор по лекарствена химия и директор на Института за откриване и развитие на терапевтиците, Университета на Минесота
Джон Хокинсън, професор по медицинска химия и асоцииран програмен директор на Института за откриване и развитие на терапевтиците, Университета на Минесота
Шамеем Сиеда, главен учен в Института за откриване и развитие на терапевтиците, Университета на Минесота
