После десятилетий исследований развитие контроля над рождаемостью у мужчин теперь может быть на один шаг ближе. Я и мои коллеги работаем над многообещающей разработкой мужской противозачаточной таблетки на основе уабаина - растительного экстракта, который африканские воины и охотники традиционно использовали в качестве отравляющего яд яд на своих стрелах.
Охотники хотят, чтобы уабаин был смертельным при использовании стрелы, но никто не хочет смертельного контрацептива. (ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ / Shutterstock.com) **********
В то время как противозачаточные таблетки были доступны для женщин в Соединенных Штатах в течение почти шести десятилетий - и одобрен FDA для использования противозачаточных средств с 1960 года - оральные контрацептивы для мужчин еще не поступили в продажу. Таблетки предоставили женщинам безопасные, эффективные и обратимые варианты контроля рождаемости, в то время как варианты для мужчин застряли в колее.
Сегодня у мужчин есть только два варианта контроля над рождаемостью: презервативы или вазэктомия. Вместе эти два метода составляют только 30 процентов используемых противозачаточных средств, оставляя оставшиеся 70 процентов методов контрацепции женщинам. Приблизительно 500 000 американских мужчин выбирают вазэктомию каждый год - небольшое количество, учитывая потребность в контрацепции. Вазэктомия - это инвазивная процедура, которую также трудно и инвазивно изменить.
Когда речь идет о вариантах контроля рождаемости для мужчин, необходимость очевидна. Уровень незапланированной беременности остается высоким во всем мире. Пришло время для большего количества вариантов.
**********
Исследователи изучают как гормональные, так и негормональные варианты мужских противозачаточных таблеток. В настоящее время изучаются гормональные агенты, включающие в себя половые стероиды, прогестины и тестостерон.
Хотя вариант мужской гормональной противозачаточной пилюли находится в клинических испытаниях на людях и, вероятно, ближе к рынку, он имеет несколько потенциальных побочных эффектов: Помимо потенциального увеличения массы тела и изменения либидо, он способен снижать уровень хорошего холестерина ( HDL-C) у мужчин, что может негативно повлиять на здоровье сердца пользователей. Долгосрочные последствия использования гормонов для мужской оральной контрацепции неизвестны, и, вероятно, пройдут десятилетия, прежде чем эта информация станет доступной.
Здесь, в Университете Миннесоты, мои коллеги и я сосредоточились на негормональных методах контрацепции, которые работают, ориентируясь на подвижность сперматозоидов - биология - говорят о способности сперматозоидов эффективно двигаться или плавать. Хорошая моторика является необходимым условием оплодотворения женской яйцеклетки.
В сотрудничестве с Густаво Бланко из Университета Канзаса мы разработали уабаин: токсичное вещество, производимое двумя типами африканских растений. Млекопитающие также вырабатывают уабаин в своих телах, хотя на более низких нелетальных уровнях, по мнению ученых, могут помочь контролировать артериальное давление. Фактически, врачи использовали уабаин в очень малых дозах для лечения пациентов с сердечной аритмией или с сердечными приступами.
Поперечное сечение клеточной мембраны показывает, как насосы, состоящие из белковых субъединиц, перемещают ионы натрия и калия внутрь клетки и из нее. (OpenStax, CC BY) **********
Исследователи знают, что уабаин нарушает прохождение ионов натрия и калия через клеточные мембраны; это мешает правильной функции белков, которые транспортируют ионы внутрь и наружу клеток. Некоторые из ион-транспортирующих белковых субъединиц, нацеленных уабаином, обнаружены в сердечной ткани - его способность нарушать правильную работу сердца - то, что делает уабаин смертельным ядом. Но уабаин также влияет на другой тип транспортной субъединицы, называемой α4, который обнаруживается только в сперматозоидах. Этот белок, как известно, имеет решающее значение для фертильности - по крайней мере, у самцов мышей.
В течение 10 лет мы с коллегами изучали уабаин как потенциальный прорыв в нашем стремлении к противозачаточным таблеткам для мужчин. Однако сам по себе уабаин не является противозачаточным средством из-за риска повреждения сердца. Поэтому мы решили разработать аналоги уабаина - версии молекулы, которые с большей вероятностью связываются с белком α4 в сперме, чем с другими субъединицами в ткани сердца.
В лаборатории мы использовали методы медицинской химии для создания производного уабаина, который хорошо подходит для концентрации на α4-транспортере в сперматозоидах у крыс. После привязки к этим клеткам, это влияет на способность сперматозоидов плавать - что важно для его роли в оплодотворении яйцеклетки. Наше новое соединение не показало токсичности у крыс.
Поскольку транспортер α4 обнаружен только на зрелых сперматозоидах, противозачаточный эффект должен быть обратимым - сперматозоиды, произведенные после прекращения лечения, предположительно, не будут затронуты. Ouabain может также предложить мужчинам противозачаточные таблетки с меньшим количеством системных побочных эффектов, чем гормональные.
**********
Наши результаты многообещающие, потому что наша молекула-кандидат, в отличие от уабаина, нетоксична для крыс. Наша модификация - большой шаг вперед в процессе разработки негормональной противозачаточной таблетки для мужчин. Но еще многое предстоит сделать, прежде чем мужчины смогут купить это противозачаточное средство в аптеке.
После того, как наш аналог уабаина показал многообещающие результаты в исследованиях на крысах по снижению подвижности сперматозоидов, будущие исследования будут сосредоточены на эффективности нашего соединения свинца в качестве фактического контрацептива у животных. Нам необходимо доказать, что сокращение движения сперматозоидов приводит к снижению оплодотворения яйцеклетки.
Затем мы приступим к стандартным этапам открытия лекарств, таким как исследования в области токсикологии и фармакологии безопасности, по мере продвижения к планированию и проведению клинических испытаний. Наша команда уже делает следующий шаг, чтобы проверить наш состав в испытаниях на спаривание животных. Если все пойдет по плану, мы надеемся пройти клинические испытания на людях в течение пяти лет.
Обратимый, эффективный мужской контроль над рождаемостью в пределах видимости. По данным Всемирной организации здравоохранения, снижение подвижности сперматозоидов на 50 процентов или менее достаточно для того, чтобы временно сделать мужчину бесплодным. Наши текущие исследования приближают нас на один шаг к расширению возможностей контроля рождаемости у мужчин, предоставляя 7, 6 миллиардам людей в мире столь необходимый вариант безопасной и обратимой контрацепции.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Гунда Георг, профессор медицинской химии и директор Института исследований и разработок в области терапии, Университет Миннесоты
Джон Хокинсон, профессор кафедры медицинской химии и директор по программам Института исследований и разработок в области терапии, Университет Миннесоты
Шамим Сайеда, ведущий научный сотрудник Института открытия и развития терапии, Университет Миннесоты
