Nach jahrzehntelanger Forschung könnte die Entwicklung einer Geburtenkontrolle für Männer nun einen Schritt näher sein. Meine Kollegen und ich arbeiten an einem vielversprechenden Ansatz für eine männliche Antibabypille auf der Basis von Ouabain - einem Pflanzenextrakt, den afrikanische Krieger und Jäger traditionell als Gift für ihre Pfeile verwenden.
Jäger möchten, dass Ouabain bei Verwendung eines Pfeils tödlich ist, aber niemand möchte ein tödliches Verhütungsmittel. (PLANET EARTH / Shutterstock.com) **********
Während die Antibabypille in den USA seit fast sechs Jahrzehnten für Frauen erhältlich ist und seit 1960 von der FDA zur Anwendung als Verhütungsmittel zugelassen ist, ist ein orales Verhütungsmittel für Männer noch nicht auf den Markt gekommen. Die Pille bietet Frauen sichere, wirksame und umkehrbare Möglichkeiten zur Empfängnisverhütung, während die Möglichkeiten für Männer ins Stocken geraten sind.
Heutzutage haben Männer bei der Empfängnisverhütung nur zwei Möglichkeiten: Kondome oder eine Vasektomie. Zusammen machen diese beiden Methoden nur 30 Prozent der angewandten Verhütungsmethoden aus, die restlichen 70 Prozent der Verhütungsmethoden verbleiben bei Frauen. Schätzungsweise 500.000 amerikanische Männer entscheiden sich jedes Jahr für eine Vasektomie - eine geringe Zahl, da Verhütungsmittel erforderlich sind. Die Vasektomie ist ein invasives Verfahren, dessen Rückgängigmachung ebenfalls schwierig und invasiv ist.
Wenn es um Verhütungsoptionen für Männer geht, ist die Notwendigkeit klar. Ungeplante Schwangerschaftsraten sind weltweit nach wie vor hoch. Es ist Zeit für mehr Optionen.
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Die Forscher untersuchen sowohl hormonelle als auch nicht-hormonelle Möglichkeiten für männliche Antibabypillen. Gegenwärtig werden hormonelle Wirkstoffe untersucht, die die Sexualsteroide Gestagen und Testosteron umfassen.
Während sich die männliche hormonelle Antibabypille in klinischen Studien am Menschen befindet und wahrscheinlich näher am Markt ist, hat sie mehrere potenzielle Nebenwirkungen: Zusätzlich zu einer möglichen Gewichtszunahme und einer Veränderung der Libido kann sie den Spiegel an gutem Cholesterin senken ( HDL-C) bei Männern, die sich negativ auf die Herzgesundheit der Anwender auswirken können. Die langfristigen Auswirkungen der Anwendung von Hormonen zur oralen Empfängnisverhütung bei Männern sind nicht bekannt, und es wird wahrscheinlich Jahrzehnte dauern, bis diese Informationen vorliegen.
Hier an der Universität von Minnesota haben meine Kollegen und ich uns auf nichthormonale Verhütungsmethoden konzentriert, die auf die Beweglichkeit der Spermien abzielen. Eine gute Beweglichkeit ist eine notwendige Voraussetzung für die Befruchtung eines weiblichen Eies.
In Zusammenarbeit mit Gustavo Blanco von der Universität von Kansas haben wir uns mit Ouabain befasst: einer giftigen Substanz, die von zwei Arten afrikanischer Pflanzen produziert wird. Säugetiere produzieren auch Ouabain in ihrem Körper, wenngleich bei niedrigeren nichtletalen Werten, von denen Wissenschaftler glauben, dass sie zur Kontrolle des Blutdrucks beitragen können. Tatsächlich haben Ärzte Ouabain in sehr geringen Dosen zur Behandlung von Patienten mit Herzrhythmusstörungen oder Herzinfarkt angewendet.
Ein Querschnitt einer Zellmembran zeigt, wie Pumpen aus Proteinuntereinheiten Natrium- und Kaliumionen in die Zelle und aus dieser heraus befördern. (OpenStax, CC BY) **********
Die Forscher wissen, dass Ouabain die Passage von Natrium- und Kaliumionen durch Zellmembranen stört. Es stört die ordnungsgemäße Funktion von Proteinen, die Ionen in und aus Zellen transportieren. Einige der ionentransportierenden Proteinuntereinheiten, auf die Ouabain abzielt, befinden sich im Herzgewebe. Die Fähigkeit, die ordnungsgemäße Herzfunktion zu stören, macht Ouabain zu einem tödlichen Gift. Ouabain wirkt sich aber auch auf eine andere Art von Transporter-Untereinheit namens α4 aus, die nur in Spermien vorkommt. Es ist bekannt, dass dieses Protein für die Fruchtbarkeit entscheidend ist - zumindest bei männlichen Mäusen.
Seit 10 Jahren untersuchen meine Kollegen und ich Ouabain als möglichen Durchbruch bei unserer Suche nach einer Antibabypille für Männer. Ouabain an sich ist jedoch aufgrund des Risikos einer Herzschädigung keine empfängnisverhütende Option. Deshalb haben wir uns vorgenommen, Ouabain-Analoga zu entwickeln - Versionen des Moleküls, die mit größerer Wahrscheinlichkeit an das α4-Protein in Spermien binden als andere Untereinheiten im Herzgewebe.
Im Labor verwendeten wir die Techniken der medizinischen Chemie, um ein Derivat von Ouabain zu erzeugen, das den α4-Transporter in Spermien von Ratten gut neutralisiert. Sobald es an diese Zellen gebunden ist, beeinträchtigt es die Schwimmfähigkeit der Spermien - eine wesentliche Voraussetzung für die Befruchtung einer Eizelle. Unsere neue Verbindung zeigte bei Ratten keine Toxizität.
Da sich der α4-Transporter nur auf reifen Spermien befindet, sollte die empfängnisverhütende Wirkung reversibel sein - Spermien, die nach Absetzen der Behandlung gebildet werden, werden vermutlich nicht beeinträchtigt. Ouabain kann Männern auch eine Antibabypillenoption mit weniger systemischen Nebenwirkungen als hormonelle Optionen anbieten.
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Unsere Ergebnisse sind vielversprechend, da unser Kandidatenmolekül im Gegensatz zu Ouabain bei Ratten nicht toxisch ist. Unsere Modifikation ist ein großer Fortschritt bei der Entwicklung einer nichthormonalen Antibabypille für Männer. Aber es bleibt noch viel zu tun, bevor Männer dieses Verhütungsmittel in der Apotheke kaufen können.
Nachdem unser Ouabain-Analogon in Rattenstudien zur Verringerung der Spermienmotilität vielversprechend war, werden sich künftige Studien auf die Wirksamkeit unserer Leitsubstanz als Verhütungsmittel bei Tieren konzentrieren. Wir müssen beweisen, dass eine Verringerung der Spermienbewegung zu einem Rückgang der Eizellendüngung führt.
Anschließend beginnen wir mit den Standardschritten der Wirkstoffforschung, wie z. B. Toxikologie- und Sicherheitspharmakologiestudien, während wir die Planung und Durchführung klinischer Studien vorantreiben. Unser Team unternimmt bereits den nächsten Schritt, um unsere Verbindung in Tierpaarungsversuchen zu testen. Wenn die Dinge wie geplant weitergehen, hoffen wir, innerhalb von fünf Jahren an klinischen Studien am Menschen teilnehmen zu können.
Eine reversible und wirksame Empfängnisverhütung für Männer ist in Sichtweite. Die Zahlen der Weltgesundheitsorganisation legen nahe, dass eine Verringerung der Spermienbeweglichkeit um 50 Prozent oder weniger ausreicht, um einen Mann vorübergehend unfruchtbar zu machen. Unsere laufenden Forschungen bringen uns der Erweiterung der Möglichkeiten der Geburtenkontrolle für Männer einen Schritt näher und bieten den 7, 6 Milliarden Menschen auf der Welt die dringend benötigte Option für eine sichere und reversible Empfängnisverhütung.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
Gunda Georg, Professorin für Medizinische Chemie und Direktorin des Instituts für Entdeckung und Entwicklung von Therapeutika, Universität von Minnesota
Jon Hawkinson, Forschungsprofessor für Medizinische Chemie und stellvertretender Programmdirektor des Instituts für Entdeckung und Entwicklung von Therapeutika, Universität von Minnesota
Shameem Syeda, Principal Scientist am Institut für Entdeckung und Entwicklung von Therapeutika der University of Minnesota
