دانشمندان «کلید» مولکولی اسپرم را شناسایی کردند؛ پتانسیل برای ضدبارداری مردانه در صورت نیاز

برای بیش از شصت سال، بار دارویی پیشگیری از بارداری مستقیماً بر دوش زنان بوده است. در حالی که قرص‌ها، چسب‌ها و ایمپلنت‌های ضدبارداری زنانه بسیار مؤثر هستند، اما به تغییرات هورمونی سیستمیک متکی هستند که می‌توانند عوارض جانبی قابل توجهی از اختلالات خلقی گرفته تا خطرات قلبی عروقی ایجاد کنند. در همین حال، مردان به دو گزینه اصلی محدود شده‌اند: کاندوم‌های یک‌بار مصرف یا وازکتومی جراحی.[3]

این عدم تعادل شدید در آستانه تغییر است. محققان دانشگاه ایالتی میشیگان (Michigan State University) «کلید» مولکولی دقیقی را شناسایی کرده‌اند که متابولیسم اسپرم را در طول حرکت نهایی آن‌ها به سمت تخمک، فوق‌العاده فعال می‌کند.[2]

با نقشه‌برداری از این مسیر متابولیک، دانشمندان یک هدف جدید برای ضدبارداری مردانه کشف کرده‌اند. این کشف راه را برای یک قرص ضدبارداری مردانه غیرهورمونی «در صورت نیاز» هموار می‌کند – دارویی که می‌تواند کمی قبل از رابطه جنسی مصرف شود تا به طور موقت اسپرم را فلج کند و باروری روز بعد به طور کامل بازگردد.[1][2]

این تحقیق که توسط دکتر ملانی بالباخ (Melanie Balbach) رهبری شد و با همکاری مرکز سرطان مموریال اسلون کترینگ (Memorial Sloan Kettering Cancer Center) و مؤسسه ون آندل (Van Andel Institute) انجام گرفت، اساساً دیدگاه زیست‌شناسان تولید مثل را نسبت به تحرک اسپرم تغییر می‌دهد.[1]

برای درک این پیشرفت، باید به چرخه زندگی اسپرم پستانداران نگاه کرد. قبل از انزال، اسپرم در حالت کم‌انرژی و غیرفعال قرار دارد. آن‌ها اساساً در یک خواب متابولیک منتظر می‌مانند.[3][4]

با این حال، هنگامی که اسپرم وارد دستگاه تولید مثل زنانه می‌شود، باید دستخوش یک دگرگونی سریع و شدید شود. آن‌ها با قدرت شروع به شنا کردن می‌کنند و غشاهای بیرونی خود را برای آماده‌سازی جهت تعامل با تخمک تغییر می‌دهند. این تغییر ناگهانی نیازمند افزایش عظیم و فوری در تولید انرژی است.[4]

دکتر بالباخ به خبرنگاران توضیح داد: «متابولیسم اسپرم خاص است زیرا تنها بر تولید انرژی بیشتر برای دستیابی به یک هدف واحد متمرکز است: لقاح.» سؤالی که مدت‌هاست ذهن زیست‌شناسان را به خود مشغول کرده این است که اسپرم دقیقاً چگونه این برنامه‌ریزی مجدد متابولیک ناگهانی را مدیریت می‌کند.[1][4]

برای یافتن پاسخ، تیم تحقیقاتی یک تکنیک جدید برای ردیابی متابولیسم گلوکز در زمان واقعی ابداع کرد. با ردیابی مسیر شیمیایی گلوکز – منبع سوخت اصلی سلول‌ها – آن‌ها تفاوت‌های آشکاری بین اسپرم‌های غیرفعال و فعال مشاهده کردند.[2][4]

این ردیابی نشان داد که آنزیمی به نام آلدولاز (aldolase) به عنوان کلید حیاتی عمل می‌کند. آلدولاز به اسپرم کمک می‌کند تا گلوکز را به انفجار انرژی قابل استفاده مورد نیاز برای لقاح تبدیل کند. آنزیم‌های دیگر در این مسیر به عنوان کنترل‌کننده‌های ترافیک عمل می‌کنند و جریان این سوخت مولکولی را هدایت می‌کنند.[1][2]

کاربرد ضدبارداری این کشف بسیار عمیق است. اگر دانشمندان بتوانند یک مهارکننده مولکول کوچک را معرفی کنند که به طور موقت آلدولاز یا آنزیم‌های «کنترل‌کننده ترافیک» مرتبط با آن را مسدود کند، اسپرم از افزایش انرژی خود محروم می‌شود. بدون آن انرژی، اسپرم‌ها کند و ناتوان از رسیدن یا نفوذ به تخمک باقی می‌مانند.[1][3]

از آنجایی که این رویکرد یک فرآیند متابولیک خاص و منحصر به فرد برای فعال‌سازی اسپرم را هدف قرار می‌دهد، در تولید تستوسترون یا سیستم عصبی مرکزی تداخلی ایجاد نمی‌کند. این امر از عوارض جانبی شدیدی که تلاش‌های قبلی برای ایجاد یک ضدبارداری هورمونی مردانه را با شکست مواجه کرده بود، جلوگیری می‌کند.[3][5]

علاوه بر این، رویکرد مهارکننده متابولیک ذاتاً موقتی است. آزمایش‌های پیش‌بالینی شامل مهارکننده‌های آنزیم اسپرم مشابه نشان داده‌اند که اثر فلج‌کنندگی به سرعت ایجاد می‌شود و ظرف ۲۴ ساعت از سیستم خارج می‌شود، که امکان استفاده کاملاً برگشت‌پذیر و در صورت نیاز را فراهم می‌سازد.[1][6]

این کشف به یک رنسانس ناگهانی در تحقیقات ضدبارداری مردانه غیرهورمونی می‌پیوندد. در سال‌های اخیر، دانشمندان اهداف بسیار خاص دیگری مانند پروتئین کیناز STK33 و آدنینیلیل سیکلاز محلول (sAC) را شناسایی کرده‌اند.[5][6][7]

یک مطالعه مهم که در نشریه Nature Communications منتشر شد، نشان داد که مهار sAC اسپرم موش را تا دو ساعت و نیم بی‌حرکت می‌کند و باروری کامل روز بعد بازمی‌گردد. به طور مشابه، محققان کالج پزشکی بیلور (Baylor College of Medicine) اخیراً ثابت کردند که مسدود کردن پروتئین STK33 به طور ایمن موش‌های نر را بدون کوچک شدن بیضه‌ها یا تغییر هورمون‌ها، نابارور می‌کند.[6][7]

در حالی که کشف دانشگاه ایالتی میشیگان یک هدف جدید بسیار امیدوارکننده را ارائه می‌دهد، انتقال از سازوکار سلولی به قفسه داروخانه نیازمند سال‌ها آزمایش دقیق خواهد بود. مرحله بعدی شامل غربالگری هزاران ترکیب برای یافتن یک داروی مولکول کوچک است که کلید آلدولاز را در انسان به طور ایمن و مؤثر مسدود کند.[1]

در صورت موفقیت، یک قرص مردانه در صورت نیاز نه تنها به مردان اختیار بیشتری بر سلامت باروری خود می‌دهد، بلکه میلیون‌ها زن را از عوارض جسمی و عاطفی ضدبارداری هورمونی رها می‌کند. با توجه به اینکه تقریباً نیمی از تمام بارداری‌های جهانی در حال حاضر برنامه‌ریزی نشده طبقه‌بندی می‌شوند، یک گزینه مردانه ایمن و برگشت‌پذیر می‌تواند یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های بهداشت عمومی در این قرن باشد.[2][3]