Uitschakeling van het gen zorgt ervoor dat het aantal spermacellen afneemt en de vorm en beweeglijkheid van de resterende spermacellen zodanig verandert dat deze niet langer in staat zijn om een eicel te bevruchten.
Kortom: door dit gen uit te schakelen, kunnen onderzoekers een man onvruchtbaar maken. Dat is te lezen in het blad Nature Communications.
Arrdc5
De studie handelt over het gen Arrdc5. Het gen komt tot expressie in de zaadballen van muizen, varkens, koeien én mensen. En experimenten met muizen wijzen er nu op dat uitschakeling van dit gen enkele grote gevolgen heeft voor de vruchtbaarheid van mannetjes. Zo leidde uitschakeling van het gen bij mannelijke muizen er toe dat zij 28 procent minder spermacellen produceerden. En de spermacellen die deze muizen aanmaakten, bewogen ook nog eens 2,8 keer trager dan bij muizen met een normaal functionerend Arrdc5-gen. Ook zag het leeuwendeel van de spermacellen van de muizen zonder werkend Arrdc5-gen er heel anders uit; maar liefst 98 procent van de spermacellen hadden een abnormale vorm. En al die veranderingen leidden ertoe dat de muizen zonder het Arrdc5-gen niet langer in staat waren om een vrouwtje te bevruchten. “Wanneer dit gen gedeactiveerd of afgeremd wordt in mannen, kunnen zij niet langer sperma maken dat geschikt is om een eicel te bevruchten,” aldus onderzoeker Jon Oatley.
Eiwit
Dat uitschakeling van het gen zo’n verstrekkend gevolg heeft, is volgens de onderzoekers te herleiden naar het eiwit waar het Arrdc5-gen voor codeert. Dit eiwit is nodig voor een normale spermaproductie. En zo kan uitschakeling van het gen leiden tot verminderd en abnormaal sperma.
Een pil voor mannen
De identificatie van dit gen – dat enkel tot expressie komt in de zaadballen – en de rol die het in de spermaproductie en daarmee ook de vruchtbaarheid van mannen speelt, is slechts de opmaat naar meer. Want op dit moment gaan Oatley en collega’s na of ze een medicijn kunnen vinden of ontwikkelen dat de productie of het functioneren van het eiwit waar Arrdc5 voor codeert, kan verhinderen.
Als die zoektocht slaagt, hebben ze in feite een anticonceptiepil voor mannen gevonden. Het zou een enorme doorbraak zijn. Want anno 2023 komt anticonceptie nog altijd vaak voor rekening van de vrouw. Dat komt vooral doordat zij, als het om anticonceptie gaat, meer opties heeft. Een vrouw kan bijvoorbeeld kiezen uit de pil, een spiraaltje, een vaginale ring, de prikpil, een pessarium of anticonceptiepleister. Voor de man valt er veel minder te kiezen. Hij kan een condoom gebruiken. Of – maar dat is een tamelijk rigoureuze oplossing – kiezen voor sterilisatie. De afgelopen jaren zijn er door onderzoekers verwoede pogingen gedaan om ook de opties voor de man uit te breiden en daarbij wordt vooral ingezet op de ontwikkeling van een anticonceptiepil voor mannen. Maar dat is nog niet zo eenvoudig gebleken. Eerdere pogingen om de vruchtbaarheid van de man middels een pil te ondermijnen, liepen vaak op niets uit omdat de pil meerdere ongewenste bijwerkingen had, zoals een verlaagd libido of gezondheidsklachten doordat er gerommeld werd met de geslachtshormonen. Ook bleek de werking van sommige middelen niet of nauwelijks omkeerbaar, waardoor mannen in het gunstigste geval pas heel lang nadat ze gestopt waren met het slikken van de pil weer vruchtbaar zouden zijn.
Veelbelovend
Wat de ontdekking van Arrdc5 nu zo veelbelovend maakt, is dat uitschakeling van dit gen – of het eiwit waar het voor codeert – die nadelige bijwerkingen niet lijkt te hebben. Zo hoeft er niet in de hormoonhuishouding van de man gerommeld te worden om de productie of het functioneren van het eiwit waar Arrdc5 voor codeert, te dwarsbomen. Dat is belangrijk, omdat eerdere kandidaat-pillen voor mannen vaak wel rommelden met testosteron en daarmee weliswaar onvruchtbaarheid bewerkstelligden, maar ook nare bijwerkingen opleverden. Dat komt doordat testosteron niet alleen van belang is voor de spermaproductie, maar ook een belangrijke rol speelt in de productie van rode bloedcellen en het op peil houden van de botmassa en spierkracht. Daarnaast zou een anticonceptiepil die het eiwit waar Arrdc5 voor codeert, aanpakt geen onomkeerbaar effect hebben. Kortom: mannen die een dergelijke pil zouden slikken, zouden niet voorgoed onvruchtbaar zijn. “Je wilt de vaardigheid om sperma te maken niet voorgoed wegnemen,” stelt Oatley. “Je wilt sperma er alleen van weerhouden om op de correcte manier geproduceerd te worden. Want dan kun je in theorie stoppen met de pil, waarna sperma weer op een normale manier wordt aangemaakt.”
Dieren
Hoewel de onderzoekers zich voor nu focussen op de zoektocht naar een mannenpil, wijzen ze er nogmaals op dat het Arrdc5-gen niet alleen in de zaadballen van mensen te vinden is. Het komt namelijk in de zaadballen van bijna alle zoogdiersoorten voor. En daarmee kan het ook een interessant doelwit zijn in de zoektocht naar anticonceptiemiddelen voor andere diersoorten. Dergelijke middelen zouden de nu nog veel ingezette, maar behoorlijk ingrijpende castratie van dieren misschien overbodig kunnen maken. En als er manieren kunnen worden gevonden om dergelijke middelen ook aan wilde dieren toe te dienen, kunnen we hun populaties mogelijk beter managen en plagen voorkomen.
Het is voor nu echter nog verre toekomstmuziek; de onderzoekers richten zich voorlopig namelijk op de ontwikkeling van een mannenpil, geschikt voor inzet onder mensen. “Het ontwikkelen van een manier om de populatiegroei af te remmen en ongewenste zwangerschappen te voorkomen is echt heel belangrijk voor de toekomst van het menselijk ras,” vindt Oatley. “Op dit moment zijn er voor mannen – behalve een sterilisatie – niet zoveel opties en slechts een klein percentage van de mannen kiest voor zo’n operatie. Als we deze ontdekking kunnen ontwikkelen tot een anticonceptie-oplossing dan kan dat verstrekkende gevolgen hebben.”
