समाचार | शोधकर्ताओं ने प्रतिवर्ती, गैर-हार्मोनल पुरुष गर्भनिरोधक के लिए एक नए लक्ष्य की पहचान की

20, 2024 को, साल्क संस्थान के वैज्ञानिकों ने पुरुष गर्भनिरोध के लिए एक नया प्रतिवर्ती, गैर-हार्मोनल तरीका पहचाना। एचडीएसी (हिस्टोन डीएसेटिलेज़) अवरोधक दवा ने नर चूहों में कामेच्छा या भविष्य की प्रजनन क्षमता को प्रभावित किए बिना शुक्राणु उत्पादन और प्रजनन क्षमता को अवरुद्ध कर दिया।

हालाँकि अधिकांश अमेरिकी पुरुष कहते हैं कि वे पुरुष गर्भनिरोधकों में रुचि रखते हैं, उनके विकल्प अभी भी कंडोम तक सीमित हैं, जो अविश्वसनीय हो सकते हैं, या आक्रामक नसबंदी तक। शुक्राणु उत्पादन, परिपक्वता या निषेचन को रोकने वाली दवाएँ विकसित करने के हालिया प्रयासों को सीमित सफलता मिली है; इनमें या तो अधूरा संरक्षण मिला या गंभीर दुष्प्रभाव हुए। पुरुष गर्भनिरोध के नए तरीकों की जरूरत है, लेकिन शुक्राणु विकास की जटिलता के कारण शोधकर्ताओं के लिए ऐसा चरण पहचानना कठिन रहा है जिसे सुरक्षित और प्रभावी ढंग से लक्षित किया जा सके।

साल्क संस्थान के वैज्ञानिकों ने अब शुक्राणु उत्पादन को बाधित करने का एक नया तरीका खोजा है, जो गैर-हार्मोनल और प्रतिवर्ती दोनों है। 20, 2024 को प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज़ में प्रकाशित अध्ययन में शुक्राणु उत्पादन के दौरान जीन अभिव्यक्ति के नियमन में शामिल एक नए प्रोटीन कॉम्प्लेक्स की पहचान की गई। शोधकर्ताओं ने दिखाया कि नर चूहों को एचडीएसी अवरोधक नामक मौजूदा दवाओं के एक वर्ग से उपचारित करने पर यह प्रोटीन कॉम्प्लेक्स बाधित हो सकता है और कामेच्छा को प्रभावित किए बिना प्रजनन क्षमता रोकी जा सकती है।

“अधिकांश प्रायोगिक पुरुष गर्भनिरोधक शुक्राणु उत्पादन रोकने के लिए एक मोटा तरीका अपनाते हैं, लेकिन हमारा तरीका अधिक सूक्ष्म है,” साल्क जीन अभिव्यक्ति प्रयोगशाला के प्रोफेसर और निदेशक तथा आणविक एवं विकासात्मक जीवविज्ञान के मार्च ऑफ डाइम्स चेयर रोनाल्ड इवांस ने कहा। “यह इसे एक आशाजनक उपचारात्मक दृष्टिकोण बनाता है, और हमें उम्मीद है कि यह जल्द ही मानव नैदानिक परीक्षणों तक पहुँचेगा।”

मानव शरीर हर दिन लाखों नए शुक्राणु बनाता है। इसके लिए वृषणों में शुक्राणु स्टेम कोशिकाएँ लगातार प्रतिकृति बनाती हैं, जब तक कि एक संकेत उन्हें शुक्राणु में विकसित होने के लिए न कहे—इस प्रक्रिया को शुक्राणुजनन कहा जाता है। यह संकेत विटामिन ए के एक व्युत्पन्न रेटिनोइक अम्ल से आता है। रेटिनोइक अम्ल के स्पंदन कोशिकाओं में रेटिनोइक अम्ल रिसेप्टरों से बंधते हैं। जब प्रणाली ठीक से समन्वित होती है, तो यह एक जटिल आनुवंशिक कार्यक्रम सक्रिय करती है जो स्टेम कोशिकाओं को परिपक्व शुक्राणुओं में बदल देता है।

साल्क वैज्ञानिकों ने पाया कि इस प्रक्रिया के काम करने के लिए रेटिनोइक अम्ल रिसेप्टर को एसएमआरटी (रेटिनोइक अम्ल और थायरॉयड हार्मोन रिसेप्टर का साइलेंसिंग मीडिएटर) नामक प्रोटीन से बंधना आवश्यक है। इसके बाद एसएमआरटी एचडीएसी को भर्ती करता है, और यह प्रोटीन कॉम्प्लेक्स शुक्राणु उत्पादन में शामिल जीनों की अभिव्यक्ति को समन्वित करता है।

पिछले शोध समूहों ने रेटिनोइक अम्ल या उसके रिसेप्टर को सीधे अवरुद्ध करके शुक्राणु उत्पादन रोकने का प्रयास किया। हालाँकि, रेटिनोइक अम्ल कई अंग-तंत्रों के लिए महत्वपूर्ण है, इसलिए पूरे शरीर में इसे बाधित करने से अनेक दुष्प्रभाव हो सकते हैं। इसी कारण कई पिछले अध्ययन और परीक्षण एक व्यवहार्य दवा विकसित करने में विफल रहे। इसके बजाय इवांस और उनके सहयोगियों ने पूछा कि क्या अधिक लक्षित प्रभाव प्राप्त करने के लिए वे रेटिनोइक अम्ल के डाउनस्ट्रीम किसी अणु को नियंत्रित कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने पहले प्रयोगशाला में पहले विकसित आनुवंशिक रूप से अभियांत्रित चूहों की एक पंक्ति की जाँच की। इन चूहों में उत्परिवर्तित एसएमआरटी प्रोटीन था, जो अब रेटिनोइक अम्ल रिसेप्टर से नहीं बंध सकता था। एसएमआरटी–रेटिनोइक अम्ल रिसेप्टर की इस अंतःक्रिया के बिना, चूहे परिपक्व शुक्राणु नहीं बना सकते थे। हालाँकि, उनके टेस्टोस्टेरोन स्तर और संभोग व्यवहार सामान्य थे, जिससे संकेत मिला कि उनकी कामेच्छा प्रभावित नहीं हुई थी।

यह निर्धारित करने के लिए कि क्या औषधीय हस्तक्षेप इन आनुवंशिक निष्कर्षों को दोहरा सकता है, शोधकर्ताओं ने सामान्य चूहों को एमएस-275 से उपचारित किया, जो एक मौखिक एचडीएसी अवरोधक है और जिसे एफडीए ब्रेकथ्रू थेरेपी पदनाम मिला है। एसएमआरटी–रेटिनोइक अम्ल रिसेप्टर–एचडीएसी कॉम्प्लेक्स की गतिविधि अवरुद्ध करके दवा ने स्पष्ट दुष्प्रभावों के बिना शुक्राणु उत्पादन सफलतापूर्वक रोक दिया। उपचार समाप्त होने के बाद एक अन्य उल्लेखनीय निष्कर्ष सामने आया: दवा बंद करने के 60 दिनों के भीतर, जानवरों ने पूरी तरह प्रजनन क्षमता वापस पा ली और सभी संतानों का विकास सामान्य रहा।

लेखकों का मानना है कि रेटिनोइक अम्ल के डाउनस्ट्रीम अणुओं को लक्षित करना इस प्रतिवर्तनीयता को प्राप्त करने की कुंजी है।

रेटिनोइक अम्ल और शुक्राणु बनाने वाले जीनों को वाल्ट्ज नृत्य के दो नर्तकों के रूप में कल्पना करें। नृत्य सुचारु रूप से चलने के लिए उनकी लय और कदमों का समन्वय होना चाहिए। यदि किसी कारण जीनों का एक कदम छूट जाए, तो दोनों असमन्वित हो जाते हैं और नृत्य बिखर जाता है। इस स्थिति में, एचडीएसी अवरोधक जीनों की लय बिगाड़ देता है, जिससे शुक्राणु उत्पादन का नृत्य रुक जाता है।

हालाँकि, यदि नर्तक अपनी लय वापस पाकर अपने साथी के साथ फिर से समन्वित हो जाएँ, तो वाल्ट्ज जारी रह सकता है। इसी तरह, लेखकों ने कहा कि एचडीएसी अवरोधक हटाने से शुक्राणु बनाने वाले जीन रेटिनोइक अम्ल के स्पंदनों के साथ फिर से समन्वित हो जाते हैं, जिससे जरूरत पड़ने पर शुक्राणु उत्पादन दोबारा शुरू हो जाता है।

“यह पूरी तरह समय के बारे में है,” इवांस प्रयोगशाला के वरिष्ठ स्टाफ वैज्ञानिक और सह-लेखक माइकल डाउन्स ने कहा। “जब हम दवा देते हैं, तो स्टेम कोशिकाएँ रेटिनोइक अम्ल के स्पंदनों के साथ समन्वय खो देती हैं और शुक्राणु उत्पादन रुक जाता है। लेकिन दवा बंद करने पर स्टेम कोशिकाएँ फिर से रेटिनोइक अम्ल के साथ समायोजित हो सकती हैं और शुक्राणु उत्पादन दोबारा शुरू हो जाता है।”

लेखकों ने कहा कि दवा शुक्राणु स्टेम कोशिकाओं या उनकी जीनोमिक अखंडता को क्षति नहीं पहुँचाती। दवा मौजूद रहने के दौरान, शुक्राणु स्टेम कोशिकाएँ केवल स्टेम कोशिकाओं के रूप में अपना नवीनीकरण जारी रखती हैं। दवा हटाने पर कोशिकाएँ फिर से परिपक्व शुक्राणुओं में विभेदित हो सकती हैं।

“जब हमने एसएमआरटी की खोज की और चूहों की यह पंक्ति विकसित की, तब हम आवश्यक रूप से पुरुष गर्भनिरोधक बनाने का प्रयास नहीं कर रहे थे। लेकिन जब हमने देखा कि प्रजनन क्षमता बाधित हो गई थी, तो हमने विज्ञान का अनुसरण किया और एक संभावित उपचारात्मक दृष्टिकोण पहचाना,” इवांस प्रयोगशाला के शोधकर्ता और प्रमुख लेखक सुक-ह्यून होंग ने कहा। “यह इस बात का सशक्त उदाहरण है कि साल्क में बुनियादी जीवविज्ञान अनुसंधान किस प्रकार महत्वपूर्ण अनुवादात्मक प्रभाव तक पहुँच सकता है।”

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