Männliche Geburtenkontrolle könnte bald Realität sein
Männliche Geburtenkontrolle könnte bald Realität sein
Anonim

Die Entdeckung eines neuen Proteins, das an der Spermien-zu-Ei-Fusion beteiligt ist, erweist sich als bahnbrechender Fund bei der Suche nach Verhütungsmitteln für den Mann. Forscher um Dr. John Herr vom Gesundheitssystem der University of Virginia brechen auf, was während der Empfängnis auf molekularer Ebene passiert, und veröffentlichen die Ergebnisse ihrer Studie in der Zeitschrift Biology of Reproduction.

Zusammen mit anderen Mitgliedern seines Labors am UVA-Zentrum für Forschung in der Kontrazeptiven und Reproduktiven Gesundheit geht Herr den ersten Momenten des Lebens auf den Grund. „Dieser Bericht erweitert unser grundlegendes Verständnis der molekularen Architektur am Ort der Spermien-Ei-Fusion“, sagte Herr in einer Pressemitteilung. „Auf molekularer Ebene genau zu verstehen, wie sich die Spermien an die Eizelle binden und in die Eizelle eindringen können, eröffnet Möglichkeiten, Moleküle zu identifizieren, die das Befruchtungsereignis stören oder blockieren können.“

Forscher wussten bereits, dass Spermien Enzyme enthalten, die ihnen helfen, die Eizelle zu durchbrechen, und wenn diese Enzyme in einem Prozess freigesetzt werden, der als akrosomale Reaktion bekannt ist, können die Spermien mit ihrem Ziel verschmelzen. Wenn die akrosomale Reaktion beginnt, wird der Kopf des Spermiums vollständig umgewandelt und eine Form der Umformung innerhalb des Spermiums beginnt, die es dem Spermium ermöglicht, in die Eizelle einzudringen. Bei der Beobachtung dieser Reaktion stellten Herr und sein Team fest, dass ein bestimmtes Protein, das sie als ESP1 identifizierten, während dieses Veränderungsprozesses intakt bleibt. Herr und seine Kollegen hatten dieses Protein 15 Jahre vor dieser Studie in Spermien entdeckt und sind fasziniert, dass es verbleibt, während die meisten anderen Proteine ​​​​während der Reaktion verloren gehen.

Da ESP1 nach der akrosomalen Reaktion verbleibt und sich in einem Bereich des Spermienkopfes befindet, von dem bekannt ist, dass er die Ei-Sperma-Fusion einleitet, ist dieses Protein für die Stabilisierung des Bereichs, in dem die Spermien mit der Eizelle verschmelzen, von entscheidender Bedeutung. „Wir vermuten, dass ESP1 eines der Schlüsselmoleküle ist, das hilft, die äquatoriale Segmentregion des Spermienkopfes zu stabilisieren“, sagte Herr.

Was bedeutet das alles? Herr und sein Team haben eine Komponente gefunden, die eine wesentliche Rolle dabei spielt, dass die Spermien in die Eizelle eindringen können; Wenn er und sein Team lernen, dieses Protein abzubauen, besteht die Chance, die Befruchtung zu stoppen.

Während es für uns verwirrend erscheinen mag, alle für die Befruchtung wesentlichen Bestandteile und Prozesse ins Detail zu bringen, glaubt Herr, dass sorgfältige Aufmerksamkeit zum Erfolg führt. „Die molekularen Komponenten des Befruchtungsereignisses zu erfassen hat viele praktische Anwendungen – und auch intellektuellen Wert – weil Sie alle wichtigen Komponenten berücksichtigen möchten, die an den wesentlichen Ereignissen der Befruchtungskaskade beteiligt sind“, sagte er. „Sie wollen wissen, welche Moleküle sich wann und wo genau befinden, wenn der Spermienkopf vor der Befruchtung umgebaut wird. Es ist schon eine große Herausforderung, alle Moleküle zu definieren und zu sezieren und an ihren korrekten subzellulären Positionen zu lokalisieren, und dieser Bericht trägt zu diesem Wissensfundus bei.“

Da sie weitere Beweise dafür finden, dass ESP1 an der Interaktion mit der Eimembran beteiligt ist, um die Fusion zu ermöglichen, sind die Forscher nun damit beauftragt, herauszufinden, wie der Prozess gestoppt werden kann. Die Antwort könnte in Zuckermolekülen liegen, die mit dem ESP1-Protein verwandt sind; Herr und sein Team glauben, dass diese Zuckermoleküle entfernt werden, bevor die äquatoriale Segmentregion kondensiert. „Die grundlegenden Fragen sind, warum bleibt das äquatoriale Segment nach der akrosomalen Reaktion intakt? Welche molekularen Wechselwirkungen tragen zu seiner Stabilität bei?“

Für Herrn ist dies der Beginn dessen, was hoffentlich zu einer neuen und effektiven Form der männlichen Geburtenkontrolle führen wird. „Wir wissen noch nicht genug über die Protein-Protein-Wechselwirkungen hier, um eine definierte Verhütungsstrategie für den Mann zu entwickeln. „Wir müssen herausfinden, mit welchen anderen Partnerproteinen ESP1 interagiert.“

Herr und sein Team erweisen sich als sehr fähig, da seine früheren Forschungen dazu beigetragen haben, SpermCheck zu entwickeln, einen heute weit verbreiteten Fruchtbarkeitstest für zu Hause.

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