Na łamach „Nature Communications” (http://dx.doi.org/10.1038/s41467-023-37735-y) opisali gen o nazwie Arrdc5, którego ekspresję zidentyfikowali w tkance jąder myszy, świń, bydła oraz ludzi. Kiedy wyeliminowali ten gen u myszy, samce zwierząt stały się bezpłodne, ponieważ doszło do zmniejszenia liczby, upośledzenia ruchu oraz zaburzenia kształtu ich plemników.

„Nasze badanie po raz pierwszy dowiodło, że jest to gen, który ulega ekspresji wyłącznie w tkance jądra; nigdzie indziej w ciele - mówi prof. Jon Oatley, główny autor publikacji. - Kiedy inaktywuje się go lub hamuje u samców, nadal wytwarzają one plemniki, jednak nie mogą zapłodnić komórki jajowej, a to właśnie jest głównym celem prac nad męską antykoncepcją”.

Chociaż na przestrzeni lat identyfikowano kilka innych celów molekularnych, które potencjalnie mogłyby stać się kluczem do tworzenia skutecznej męskiej antykoncepcji, nie były one tak specyficzne jak gen Arrdc5. Co ważne, brak tego genu powoduje bardzo znaczną (choć odwracalną) bezpłodność. Jego zablokowanie prowadzi do stanu zwanego oligoastenoteratospermią (w skrócie OAT). Jest to połączenie oligozoospermii (czyli zbyt małej liczby plemników), astenozoospermii (osłabionego ruchu plemników) i teratozoospermii (nieprawidłowego kształtu plemników). W dzisiejszych czasach to właśnie OAT jest najczęstszą przyczyną męskiej niepłodności.

W omawianym badaniu samce myszy pozbawione Arrdc5 produkowały o 28 proc. mniej plemników, które poruszały się 2,8 razy wolniej niż u normalnych myszy, a około 98 proc. z ich plemników miało nieprawidłowe główki, niezdolne do wniknięcia do komórki jajkowej.

Pozytywnie zaskoczony tym odkryciem zespół przystąpił do projektowania leku, który hamowałby produkcję lub funkcję białka kodowanego przez ten gen.

Jak podkreślają badacze, działanie takiego leku nie wymagałoby - w przeciwieństwie do antykoncepcji kobiecej - żadnej ingerencji hormonalnej. Do tej pory była to bardzo ważna, kluczowa wręcz, przeszkoda w antykoncepcji dla mężczyzn, ponieważ testosteron odgrywa w organizmach panów inne role poza produkcją nasienia. Odpowiada m.in. za budowanie masy kostnej i siły mięśni, a także produkcję czerwonych krwinek. Zaprojektowanie leku ukierunkowanego na białko, a nie hormony, sprawiłoby, że byłby to środek antykoncepcyjny, którego skutki da się łatwo odwrócić.

„Chodzi o to, aby nie likwidować zdolności do wytwarzania plemników, ale powstrzymać ich prawidłowe wytwarzanie – tłumaczy proc. Jon Oatley. - W takiej sytuacji, kiedy usunie się lek, plemniki znów zaczną się normalnie produkować i funkcjonować”.

Zespół Oatley’a złożył już tymczasowy patent na opracowanie męskiego środka antykoncepcyjnego opartego na genie Arrdc5 i białku, które koduje.

Naukowiec dodaje, że ponieważ gen występuje u różnych gatunków ssaków - analizy genomów ujawniły, że występuje u prawie wszystkich znanych gatunków ssaków - wiedza na jego temat może być przydatna również do zastosowania u zwierząt np. gospodarskich. Mogłyby w niektórych przypadkach zastępować kastrację, stanowiąc alternatywną metodę kontrolowania reprodukcji.

Początkowy nacisk kładziony jest jednak na zapewnienie ludziom większej kontroli nad swoją własną reprodukcją. Bo chociaż istnieje wiele form antykoncepcji dla kobiet, nie zawsze są one skuteczne, a przede wszystkim nie są powszechnie dostępne. Według Organizacji Narodów Zjednoczonych ponad połowa ciąż na całym świecie wciąż jest nieplanowana.

„Opracowanie sposobu na ograniczenie wzrostu populacji i powstrzymanie niechcianych ciąż jest naprawdę ważne dla przyszłości gatunku ludzkiego – podsumowuje Oatley. - Obecnie po stronie męskiej nie mamy nic poza chirurgią, przy czym na zabieg wazektomii decyduje się bardzo niewielki odsetek panów. Jeśli uda nam się przekształcić to odkrycie w rozwiązanie antykoncepcyjne, może to mieć dalekosiężne skutki”.(PAP)

Katarzyna Czechowicz

kap/ agt/