Dopo decenni di ricerca, lo sviluppo di un controllo delle nascite maschile può ora essere un passo avanti. Io e i miei colleghi stiamo lavorando su una promettente guida per una pillola anticoncezionale maschile basata su ouabain, un estratto di pianta che i guerrieri e i cacciatori africani tradizionalmente usavano come veleno da fermare il cuore sulle loro frecce.
I cacciatori vogliono che ouabain sia mortale se usato su una freccia, ma nessuno vuole un contraccettivo fatale. (PIANETA TERRA / Shutterstock.com) **********
Mentre la pillola anticoncezionale è disponibile per le donne negli Stati Uniti da quasi sei decenni - e approvata dalla FDA per l'uso contraccettivo dal 1960 - un contraccettivo orale per uomini non è ancora arrivato sul mercato. La pillola ha fornito alle donne opzioni sicure, efficaci e reversibili per il controllo delle nascite, mentre le opzioni per gli uomini sono state bloccate in una carreggiata.
Oggi, gli uomini hanno solo due scelte quando si tratta di controllo delle nascite: preservativi o vasectomia. Insieme, questi due metodi rappresentano solo il 30 percento della contraccezione utilizzata, lasciando il restante 70 percento dei metodi contraccettivi alle donne. Si stima che circa 500.000 uomini americani optino per una vasectomia ogni anno - un piccolo numero dato il bisogno di contraccezione. La vasectomia è una procedura invasiva da fare che è anche difficile e invasiva da invertire.
Quando si tratta di opzioni di controllo delle nascite per gli uomini, la necessità è chiara. I tassi di gravidanza non pianificati rimangono elevati in tutto il mondo. È tempo di più opzioni.
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I ricercatori stanno esplorando le opzioni ormonali e non ormonali per le pillole anticoncezionali maschili. Gli attuali agenti ormonali in studio coinvolgono i progestinici e il testosterone degli steroidi sessuali.
Mentre l'opzione della pillola anticoncezionale ormonale maschile è in sperimentazione clinica umana e probabilmente più vicina al mercato, ha diversi potenziali effetti collaterali: Oltre a causare un aumento di peso e cambiamenti nella libido, ha la capacità di abbassare i livelli di colesterolo buono ( HDL-C) negli uomini, che potrebbe influire negativamente sulla salute del cuore degli utenti. Gli effetti a lungo termine dell'uso di ormoni per la contraccezione orale maschile sono sconosciuti e probabilmente passeranno decenni prima che queste informazioni siano disponibili.
Qui all'Università del Minnesota, i miei colleghi e io ci siamo concentrati sui metodi contraccettivi non ormonali che agiscono prendendo di mira la motilità degli spermatozoi: la biologia parla della capacità degli spermatozoi di muoversi o nuotare efficacemente. La buona motilità è una condizione necessaria per la fecondazione di un uovo femminile.
In collaborazione con Gustavo Blanco presso l'Università del Kansas, abbiamo aderito a ouabain: una sostanza tossica prodotta da due tipi di piante africane. I mammiferi producono anche ouabain nei loro corpi, anche se a livelli non letali inferiori che gli scienziati pensano possano aiutare a controllare la pressione sanguigna. In effetti, i medici hanno usato ouabain in dosi molto ridotte per trattare pazienti con aritmie cardiache o che soffrono di attacchi di cuore.
Una sezione trasversale di una membrana cellulare mostra come le pompe fatte di subunità proteiche muovono dentro e fuori gli ioni sodio e potassio. (OpenStax, CC BY) **********
I ricercatori sanno che Ouabain interrompe il passaggio degli ioni sodio e potassio attraverso le membrane cellulari; interferisce con la corretta funzione delle proteine che trasportano gli ioni dentro e fuori le cellule. Alcune delle subunità proteiche che trasportano ioni colpite da ouabain si trovano nel tessuto cardiaco: la sua capacità di interrompere la corretta funzione cardiaca è ciò che rende ouabain un veleno mortale. Ma Ouabain influisce anche su un altro tipo di subunità del trasportatore chiamata α4, che si trova solo nelle cellule spermatiche. Questa proteina è nota per essere fondamentale nella fertilità - almeno nei topi maschi.
Per 10 anni, i miei colleghi e io abbiamo studiato ouabain come un potenziale passo avanti nella nostra ricerca di una pillola anticoncezionale maschile. Tuttavia, ouabain di per sé non è un'opzione come contraccettivo a causa del rischio di danni cardiaci. Quindi abbiamo deciso di progettare analoghi ouabain - versioni della molecola che hanno maggiori probabilità di legarsi alla proteina α4 negli spermatozoi rispetto ad altre subunità nel tessuto cardiaco.
In laboratorio, abbiamo usato le tecniche della chimica medicinale per creare un derivato di ouabain che è efficace nell'azzerare il trasportatore α4 nelle cellule spermatiche nei ratti. Una volta legato a quelle cellule, interferisce con la capacità degli spermatozoi di nuotare - essenziale per il suo ruolo nella fecondazione di un uovo. Il nostro nuovo composto non ha mostrato tossicità nei ratti.
Poiché il trasportatore α4 si trova solo su spermatozoi maturi, l'effetto contraccettivo dovrebbe essere reversibile: le cellule spermatiche prodotte dopo l'interruzione del trattamento presumibilmente non saranno interessate. Ouabain può anche offrire agli uomini un'opzione di pillola anticoncezionale con meno effetti collaterali sistemici rispetto alle opzioni ormonali.
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I nostri risultati sono promettenti perché la nostra molecola candidata, a differenza di ouabain, non è tossica nei ratti. La nostra modifica è un grande passo avanti nel processo di sviluppo di una pillola anticoncezionale maschile non ormonale. Ma c'è ancora molto da fare prima che gli uomini possano comprare questo contraccettivo in farmacia.
Dopo che il nostro analogo ouabain ha mostrato risultati promettenti negli studi sui ratti nel ridurre la motilità degli spermatozoi, studi futuri si concentreranno sull'efficacia del nostro composto di piombo come contraccettivo reale negli animali. Dobbiamo dimostrare che una riduzione del movimento degli spermatozoi si traduce in un calo della fecondazione delle uova.
Quindi, inizieremo i passaggi standard nella scoperta di farmaci come studi tossicologici e di farmacologia di sicurezza mentre avanziamo verso la pianificazione e la conduzione di studi clinici. Il nostro team sta già facendo il passo successivo per testare il nostro composto nelle prove di accoppiamento degli animali. Se le cose continuano come previsto, speriamo di arrivare agli studi clinici sull'uomo entro cinque anni.
Il controllo delle nascite maschile reversibile ed efficace è a portata di mano. I numeri dell'Organizzazione mondiale della sanità suggeriscono che ridurre la motilità degli spermatozoi del 50 percento o meno è sufficiente per rendere temporaneamente sterile un uomo. La nostra continua ricerca ci avvicina di un passo all'ampliamento delle opzioni per il controllo delle nascite maschili, fornendo ai 7, 6 miliardi di persone nel mondo un'opzione necessaria per la contraccezione sicura e reversibile.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation.
Gunda Georg, Professore di Chimica Farmaceutica e Direttore dell'Institute for Therapeutics Discovery and Development, Università del Minnesota
Jon Hawkinson, professore di ricerca di chimica medicinale e direttore del programma associato dell'Institute for Therapeutics Discovery and Development, Università del Minnesota
Shameem Syeda, scienziato principale presso l'Institute for Therapeutics Discovery and Development, Università del Minnesota
