ข่าว | นักวิจัยพบเป้าหมายใหม่สำหรับการคุมกำเนิดชายแบบไม่ใช้ฮอร์โมนที่ย้อนกลับได้

เมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2024 นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Salk ระบุแนวทางใหม่ในการคุมกำเนิดชายแบบไม่ใช้ฮอร์โมนที่ย้อนกลับได้ ยาซึ่งเป็นสารยับยั้ง HDAC (histone deacetylase) สามารถยับยั้งการสร้างอสุจิและภาวะเจริญพันธุ์ในหนูเพศผู้ โดยไม่กระทบความต้องการทางเพศหรือภาวะเจริญพันธุ์ในอนาคต

แม้ชายอเมริกันส่วนใหญ่ระบุว่าสนใจวิธีคุมกำเนิดสำหรับผู้ชาย แต่ทางเลือกยังจำกัดอยู่ที่ถุงยางอนามัยซึ่งอาจไม่แน่นอน หรือการทำหมันชายที่เป็นหัตถการรุกล้ำ ความพยายามล่าสุดในการพัฒนายาที่ยับยั้งการสร้าง การเจริญเต็มที่ หรือการปฏิสนธิของอสุจิประสบความสำเร็จจำกัด โดยป้องกันได้ไม่สมบูรณ์หรือก่อผลข้างเคียงรุนแรง จึงจำเป็นต้องมีวิธีคุมกำเนิดชายแบบใหม่ แต่กระบวนการพัฒนาอสุจิที่ซับซ้อนทำให้นักวิจัยระบุขั้นตอนที่จะเป็นเป้าหมายได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพได้ยาก

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Salk พบวิธีใหม่ในการหยุดการสร้างอสุจิ ซึ่งไม่ใช้ฮอร์โมนและย้อนกลับได้ การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences เมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2024 ระบุกลุ่มโปรตีนชนิดใหม่ที่ควบคุมการแสดงออกของยีนระหว่างการสร้างอสุจิ นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าการให้ยากลุ่มที่มีใช้อยู่แล้วซึ่งเรียกว่าสารยับยั้ง HDAC แก่หนูเพศผู้ สามารถรบกวนกลุ่มโปรตีนนี้และยับยั้งภาวะเจริญพันธุ์โดยไม่กระทบความต้องการทางเพศ

“ยาคุมกำเนิดชายที่อยู่ระหว่างการทดลองส่วนใหญ่ใช้วิธีแบบกว้าง ๆ เพื่อยับยั้งการสร้างอสุจิ แต่วิธีของเราละเอียดกว่ามาก” Ronald Evans ศาสตราจารย์และผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการการแสดงออกของยีนแห่ง Salk และผู้ดำรงตำแหน่ง March of Dimes Chair in Molecular and Developmental Biology กล่าว “แนวทางนี้จึงมีศักยภาพในการรักษา และเราหวังว่าจะก้าวสู่การทดลองทางคลินิกในมนุษย์ได้ในเร็ว ๆ นี้”

ร่างกายมนุษย์สร้างอสุจิใหม่หลายล้านตัวทุกวัน โดยเซลล์ต้นกำเนิดอสุจิในอัณฑะจะแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องจนได้รับสัญญาณให้พัฒนาเป็นอสุจิ กระบวนการนี้เรียกว่าการสร้างอสุจิ สัญญาณดังกล่าวมาจากกรดเรทิโนอิกซึ่งเป็นอนุพันธ์ของวิตามินเอ กรดเรทิโนอิกที่หลั่งเป็นจังหวะจะจับกับตัวรับกรดเรทิโนอิกในเซลล์ เมื่อระบบทำงานสอดประสานกันอย่างเหมาะสม จะกระตุ้นโปรแกรมทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนให้เปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดเป็นอสุจิที่เจริญเต็มที่

นักวิทยาศาสตร์จาก Salk พบว่า เพื่อให้กระบวนการนี้ทำงาน ตัวรับกรดเรทิโนอิกต้องจับกับโปรตีนที่เรียกว่า SMRT (silencing mediator of retinoic acid and thyroid hormone receptor) จากนั้น SMRT จะดึง HDAC เข้ามา และกลุ่มโปรตีนนี้จะประสานการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างอสุจิ

กลุ่มวิจัยก่อนหน้านี้พยายามหยุดการสร้างอสุจิด้วยการยับยั้งกรดเรทิโนอิกหรือตัวรับโดยตรง แต่กรดเรทิโนอิกมีความสำคัญต่อหลายระบบอวัยวะ การรบกวนทั่วร่างกายจึงอาจก่อผลข้างเคียงหลายประการ ด้วยเหตุนี้ การศึกษาและการทดลองก่อนหน้าหลายงานจึงไม่สามารถพัฒนาเป็นยาที่ใช้ได้ Evans และคณะจึงตั้งคำถามว่า จะควบคุมโมเลกุลที่อยู่ถัดจากกรดเรทิโนอิกในลำดับกระบวนการเพื่อให้เกิดผลแบบจำเพาะเจาะจงขึ้นได้หรือไม่

ขั้นแรก นักวิจัยศึกษาหนูสายพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมที่ห้องปฏิบัติการพัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ หนูเหล่านี้มีโปรตีน SMRT กลายพันธุ์ซึ่งไม่สามารถจับกับตัวรับกรดเรทิโนอิกได้อีก เมื่อไม่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง SMRT กับตัวรับกรดเรทิโนอิก หนูจึงสร้างอสุจิที่เจริญเต็มที่ไม่ได้ อย่างไรก็ตาม ระดับเทสโทสเทอโรนและพฤติกรรมผสมพันธุ์ยังเป็นปกติ แสดงว่าความต้องการทางเพศไม่ได้รับผลกระทบ

เพื่อดูว่าการใช้ยาจะให้ผลเช่นเดียวกับข้อค้นพบทางพันธุกรรมหรือไม่ นักวิจัยให้ MS-275 ซึ่งเป็นสารยับยั้ง HDAC ชนิดรับประทานที่ได้รับสถานะ Breakthrough Therapy จาก FDA แก่หนูปกติ ยาสามารถหยุดการสร้างอสุจิได้สำเร็จโดยไม่มีผลข้างเคียงที่ชัดเจน ด้วยการยับยั้งการทำงานของกลุ่ม SMRT–ตัวรับกรดเรทิโนอิก–HDAC อีกข้อค้นพบสำคัญปรากฏหลังสิ้นสุดการรักษา กล่าวคือ ภายใน 60 วันหลังหยุดยา สัตว์กลับมามีภาวะเจริญพันธุ์โดยสมบูรณ์ และลูกทั้งหมดพัฒนาตามปกติ

ผู้เขียนเชื่อว่าการมุ่งเป้าโมเลกุลที่อยู่ถัดจากกรดเรทิโนอิกในลำดับกระบวนการคือกุญแจสำคัญที่ทำให้ผลย้อนกลับได้

ลองนึกภาพกรดเรทิโนอิกกับยีนที่สร้างอสุจิเป็นนักเต้นวอลซ์สองคน จังหวะและท่าก้าวต้องประสานกันจึงจะเต้นได้ราบรื่น หากมีสิ่งใดทำให้ยีนก้าวผิดจังหวะ ทั้งคู่จะไม่ประสานกันและการเต้นก็หยุดลง ในกรณีนี้ สารยับยั้ง HDAC ทำให้ยีนก้าวผิดจังหวะ จึงหยุดกระบวนการสร้างอสุจิ

แต่หากนักเต้นกลับมาจับจังหวะและประสานกับคู่ได้ การเต้นวอลซ์ก็ดำเนินต่อไปได้ เช่นเดียวกัน ผู้เขียนระบุว่าเมื่อหยุดสารยับยั้ง HDAC ยีนที่สร้างอสุจิจะกลับมาประสานกับจังหวะของกรดเรทิโนอิก ทำให้การสร้างอสุจิเริ่มขึ้นอีกครั้งเมื่อจำเป็น

“ทุกอย่างขึ้นอยู่กับจังหวะเวลา” Michael Downes ผู้เขียนร่วมและนักวิทยาศาสตร์อาวุโสในห้องปฏิบัติการของ Evans กล่าว “เมื่อให้ยา เซลล์ต้นกำเนิดจะไม่ประสานกับจังหวะของกรดเรทิโนอิกและการสร้างอสุจิจะหยุดลง แต่เมื่อหยุดยา เซลล์ต้นกำเนิดจะกลับมาประสานกับกรดเรทิโนอิกและเริ่มสร้างอสุจิอีกครั้ง”

ผู้เขียนระบุว่ายาไม่ทำลายเซลล์ต้นกำเนิดอสุจิหรือความสมบูรณ์ของจีโนม ขณะที่มียาอยู่ เซลล์ต้นกำเนิดอสุจิเพียงแต่เพิ่มจำนวนทดแทนตนเองในสถานะเซลล์ต้นกำเนิดต่อไป เมื่อหยุดยา เซลล์จึงสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นอสุจิที่เจริญเต็มที่ได้อีกครั้ง

“ตอนที่เราค้นพบ SMRT และพัฒนาหนูสายพันธุ์นี้ เราไม่ได้ตั้งใจจะสร้างยาคุมกำเนิดชายโดยตรง แต่เมื่อเห็นว่าภาวะเจริญพันธุ์หยุดชะงัก เราจึงศึกษาตามหลักฐานทางวิทยาศาสตร์และพบแนวทางการรักษาที่อาจนำมาใช้ได้” Suk-Hyun Hong ผู้เขียนหลักและนักวิจัยในห้องปฏิบัติการของ Evans กล่าว “นี่เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนว่างานวิจัยชีววิทยาพื้นฐานที่ Salk สามารถนำไปสู่การประยุกต์ใช้ที่สำคัญได้อย่างไร”

แหล่งที่มาของเรื่อง:

รวบรวมจากแหล่งข้อมูลออนไลน์