Открыт молекулярный «переключатель» сперматозоидов, который может привести к созданию мужской контрацепции

Ученые из Университета штата Мичиган определили молекулярный «переключатель», который активирует сперматозоиды для финального рывка к яйцеклетке. Это открытие может изменить подходы к лечению бесплодия и привести к созданию безопасных негормональных контрацептивов для мужчин. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Аспирантка Никки Дейро (слева) и Мелани Балбах работают с образцами в Центре масс-спектрометрии и метаболомики МГУ. Автор: Финн Гомез и Пол Хендерсон / Колледж естественных наук МГУ

«Метаболизм сперматозоидов уникален, поскольку он сосредоточен исключительно на генерации большего количества энергии для достижения единственной цели: оплодотворения», — пояснила Мелани Балбах, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии и старший автор работы.

До эякуляции сперматозоиды млекопитающих находятся в состоянии низкой энергии. После этого, продвигаясь по женским репродуктивным путям, они претерпевают серию изменений, которые в конечном итоге помогают им достичь и оплодотворить яйцеклетку.

Команда Балбах совместно с учеными из Онкологического центра Слоан-Кеттеринг и Института Ван Андела разработала специальную технику, позволяющую отслеживать метаболизм глюкозы, которую сперматозоиды используют в качестве топлива.

«Можно представить этот подход так, как если бы мы покрасили крышу автомобиля в ярко-розовый цвет, а затем следили за этой машиной в потоке с помощью дрона», — объяснила Балбах. — «В активированных сперматозоидах мы видели, как эта окрашенная машина движется гораздо быстрее, предпочитая определенный маршрут, и могли даже увидеть, на каких перекрестках машина склонна застревать».

Исследование показало, что ключевую роль в этом процессе играет фермент альдолаза, который помогает сперматозоидам преобразовывать глюкозу в энергию. Также выяснилось, что некоторые ферменты регулируют поток глюкозы, подобно диспетчерам движения.

Подпись: Используя специальный микроскоп, Мелани Балбах (слева) и ассистент-исследователь Лана Куатли могут отслеживать количество и подвижность сперматозоидов в конкретном образце. Автор: Финн Гомез и Пол Хендерсон / Колледж естественных наук МГУ

Поскольку каждый шестой человек в мире сталкивается с проблемой бесплодия, Балбах видит в анализе метаболизма сперматозоидов особенно перспективное направление для улучшения как методов вспомогательной репродукции, так и диагностики бесплодия у пациентов.

«Один из вариантов — изучить, можно ли безопасно нацелиться на один из наших ферментов-«диспетчеров» как на негормональное контрацептивное средство для мужчин или женщин», — добавила она.

Традиционная разработка мужских контрацептивов была сосредоточена на блокировке создания сперматозоидов. Однако этот подход имеет существенные недостатки, включая длительный процесс достижения эффекта и гормональную основу, ведущую к побочным эффектам.

Новые открытия прокладывают путь к решению этих проблем на основе метаболизма сперматозоидов: негормональному контрацептиву на основе ингибиторов, который позволил бы вызывать мужское бесплодие по требованию с минимальными побочными эффектами.

ИИ: Это исследование — важный шаг в репродуктивной медицине. В 2025 году, когда вопрос планирования семьи и равной ответственности партнеров становится все более актуальным, разработка безопасной и эффективной мужской контрацепции могла бы стать настоящим прорывом, предоставив парам больше свободы выбора.