Si bien las píldoras anticonceptivas existen desde hace más de seis décadas para las mujeres, las opciones de anticoncepción masculina se han limitado bastante a los condones y las vasectomías.
Investigadores de la Universidad Estatal de Washington dicen que han descubierto un gen en los testículos que podría resolver esta flagrante disparidad. Desactivar el gen en ratones cambió la forma y el movimiento de los espermatozoides, causando infertilidad en ratones machos, encontró el estudio.
Los resultados podrían conducir al desarrollo de una píldora anticonceptiva masculina que sería eficaz durante el uso y permitiría que los espermatozoides vuelvan a la normalidad después de suspender el tratamiento.
“El estudio identifica por primera vez que este gen se expresa solo en el tejido testicular, en ninguna otra parte del cuerpo, y se expresa en múltiples especies de mamíferos”. dice autor principal biólogo reproductivo Jon Oatley de la Universidad Estatal de Washington.
“Cuando este gen se inactiva o se inhibe en los hombres, producen espermatozoides que no pueden fertilizar un óvulo, y ese es un objetivo principal para el desarrollo de anticonceptivos masculinos”.
Los espermatozoides son únicos entre las células de los mamíferos porque realizan su función fuera del cuerpo en el que se produjeron. Contribuyen con la mitad del material genético a la descendencia reproducida sexualmente, sin embargo, los científicos no comprenden completamente el proceso de producción de esperma.
Usando secuenciación de ARN, Oatley y sus colegas examinaron genes expresados en células productoras de esperma en ratones, ganado y cerdos para ver si podían encontrar un gen crítico para la función del esperma.
A través de extensas referencias cruzadas de diferentes conjuntos de datos, redujeron su primera lista de 10.183 genes a 1 gen candidato. Arrdc5 codifica un α-arrestina
arrestos son un grupo de proteínas que juegan un papel en la regulación de las vías de señalización en las células de muchos organismos diferentes, desde la levadura hasta los humanos. ARRDC4, otra de las seis α-arrestinas conocidas en mamíferos, se expresa en gran medida en los conductos espermáticos de ratón, y la inactivación genética de su gen codificante, Arrdc4, altera el movimiento de los espermatozoides. Pero además de este estudio previo, poco más se sabe acerca de cómo o si las proteínas arrestina ayudan a producir esperma.
AARDC5 es abundante en los testículos de humanos, ratones, ganado y cerdos, pero la investigación científica aún no ha identificado su función biológica. Entonces, el equipo se propuso determinar si este gen podría desempeñar un papel clave en la creación y función de los espermatozoides.
El esperma de ratones genéticamente modificados que carecían de la proteína ARRDC5 tenía una forma anormal y no podía fertilizar adecuadamente los óvulos en el laboratorio, encontraron Oatley y sus colegas.
Normalmente, los espermatozoides pueden moverse a través del sistema reproductivo de una hembra con la ayuda de una estructura similar a una cola llamada flagelo. Pasan por un proceso llamado capacitación, que les permite adherirse a un óvulo de una hembra. La cabeza del espermatozoide se fusiona con el óvulo y el material genético del macho se entrega al óvulo.
La microscopía electrónica mostró que el esperma de los ratones deficientes en ARRDC5 tenía colas más cortas y el 98 por ciento tenía defectos en la cabeza y la pieza intermedia, lo que hacía que se movieran más lento que el esperma de los ratones normales.
Es importante destacar que los ratones hembra que carecían de la proteína ARRDC5 aún tenían embarazos normales cuando se combinaban con ratones macho sanos, lo que sugiere que ARRDC5 solo afecta la fertilidad masculina.
Los medicamentos anticonceptivos masculinos han estado en los titulares durante algunos años, pero el progreso ha sido decepcionantemente lento. Mientras tanto, las mujeres son las principales responsables de la anticoncepción, y eso no está exento de inconvenientes.
Un enfoque genético que apunta solo a los espermatozoides puede ser reversible y tener menos efectos secundarios que interferir con las hormonas masculinas, ya que la testosterona desempeña otras funciones más allá de la producción de esperma. Y el descubrimiento podría usarse algún día para controlar el ganado reproductor, pero aún es un gran paso desde los experimentos en el laboratorio hasta el uso en la vida real.
“No desea eliminar la capacidad de producir espermatozoides, simplemente evite que los espermatozoides que se están produciendo se produzcan correctamente”, Oatley explica.
“Entonces, en teoría, podrías eliminar el fármaco y el esperma comenzaría a construirse normalmente de nuevo”.
Los investigadores han presentado una patente provisional para una píldora anticonceptiva masculina basada en el descubrimiento de este gen, aunque se necesita mucha más investigación para ver cómo funciona en humanos.
“Aunque nuestros hallazgos muestran claramente que ARRDC5 es un regulador esencial de la morfogénesis de los espermatozoides, el mecanismo de acción no está definido”, dijeron los autores. escribir en su papel.
“Rellenar este vacío en el conocimiento será importante para comprender cómo la deficiencia genética podría conducir a la infertilidad, así como para orientar la molécula para el desarrollo de anticonceptivos masculinos”.
La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.