一项偶然的发现表明,一种潜在的抗癌化合物可以暂时阻止小鼠的精子生成,这为可逆男性避孕药的问世播下了新的希望。目前,男性可选择的非激素避孕方法只有避孕套和输精管切除术。今天发表在《细胞》杂志上的这项发现引起了制药公司的兴趣,尽管距离进入临床试验还很遥远。
几项新的依赖类固醇激素的避孕药正在研发中,旨在减少男性的精子生成。然而,迄今为止开发的大多数产品似乎都带有不良副作用,例如痤疮和胆固醇水平紊乱。因此,科学家们一直在寻求用不改变激素的化合物来阻止精子生成,目标包括从精子尾部的钙离子通道到视黄酸的产生,后者是维生素A的一种代谢物,在精子的发育中起作用。由纽约人口委员会生物医学研究中心的Dolores Mruk领导的团队甚至在《自然医学》上报道了一项发现,一种名为Adjudin的化学化合物可以阻止精子形成细胞粘附到滋养它们的塞尔托利细胞上。
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今天宣布的新发现还描述了一种非激素药物来阻止精子生成,但避孕并非最初开发这种实验性化合物的James Bradner及其在达纳-法伯癌症研究所的同事们所想的。
正如我们去年报道的那样,Bradner的团队研究了一种名为JQ1的小分子,它可以通过作用于一种名为BRD4的蛋白质来阻止癌症。他们在患有多发性骨髓瘤的小鼠身上取得了成功,其他团队很快也报告了在白血病和淋巴瘤动物模型中的类似发现。自从那以后,Bradner一直对这种药物赞不绝口,据上周发表在《自然》杂志上的对Bradner的简介称,他已将该药物运往全球250多个实验室。
作为了解JQ1特异性的功课的一部分,Bradner的团队发现它也以一种类似的蛋白质为目标,称为BRDT,后者来自与BRD4完全不同的染色体。在快速查阅科学文献后,Bradner注意到一项研究将BRDT的突变与男性的生育问题联系起来,因此他联系了休斯顿贝勒医学院的生殖生物学家Marty Matzuk,研究其在小鼠中的避孕效果。
“对我们来说,这个项目最初只是一个副项目,”Bradner说。“我们计划一起进行一个关键的初步实验,以探索JQ1对精子数量和活力的影响。我们直接在体内进行了实验。我们对这种药物的效果如此之好感到震惊。”
在一项涉及大约十多只雄性小鼠的实验中,每天接受BRDT治疗三周的一半小鼠的附睾中存储的精子数量略高于100万,比对照组(在同一部分中存储了1000万精子)低一个数量级。该药物还阻碍了精子的活力并缩小了动物的睾丸——Bradner说,这表明它正在起作用(尽管这不是人类所期望的副作用)。
进一步的测试表明,高剂量的药物治疗几个月可以阻止雄性小鼠生育幼崽,尽管在停药后小鼠的生育能力反弹。“幼崽完全正常,”Bradner说,并指出它们在行为测试中表现良好并且具有正常的生育能力。
西雅图华盛顿大学的内分泌学家William Bremner说,如果这种药物有一天进入人体试验,“出生缺陷仍然是一个‘关键问题’”。他没有参与目前的研究。但他表示,有充分的理由继续研究JQ1作为潜在的男性避孕药。“小鼠和人类在精子发生和血睾屏障方面具有合理的相似性。虽然不完全相同,但很接近,因此小鼠可以合理地预测人类的效果。”
但是,鉴于人们通常会长期使用避孕药,Mruk希望看到对该药物进行更长时间的研究,以真正评估其安全性。“短期副作用可以很快被发现,”她说,“但长期副作用可能需要数十年才能查出。”
Bradner同意,还有许多后续实验要做。例如,他指出,“BRDT在精子发生中的作用是什么尚不清楚”,尽管它似乎在基因转录中起着关键作用。Bradner已经联系了两家制药公司,英国的葛兰素史克和马萨诸塞州剑桥的Tensha Therapeutics,这两家公司都致力于研发BRDT所属蛋白类别的抑制剂。“两家公司都表达了一些兴趣,”他说。
JQ1的故事并没有就此结束——就在上周,波士顿大学医学院的研究人员发现了证据表明,它可能会激活免疫细胞中潜伏的HIV,因此可能有助于从体内根除该病毒。