Die „Pille für den Mann“ Verhüten Männer bald mit einem Betäubungsmittel für Spermien?

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Pille, Hormonpflaster, Diaphragma, Kupferspirale, Vaginalring – die Liste der temporären Verhütungsmethoden ist lang, zumindest bei Frauen. Männern steht klassischerweise nur das Kondom zur Verfügung. Doch es gibt längst Bestrebungen für neue Verhütungsmittel. So haben Forscher aus Bayreuth die nächsten Fortschritte für eine Antibaby-Pille für den Mann gemacht und entscheidende Wirkstoffmechanismen entschlüsselt.

Verhütung ist Frauensache. Zu diesem Schluss könnte man zumindest kommen beim Vergleich der auf dem Markt verfügbaren Verhütungsmethoden. Während Frauen ein ganzer Katalog an Optionen zur Wahl steht – von chemischen über hormonelle bis zu physischen Barrieren für die Spermien – bleibt Männern typischerweise nur der Griff zum Kondom. Doch das soll sich ändern, wenn es nach Forschern eines US-amerikanischen Teams mit Beteiligung des deutschen Biochemikers Prof. Dr. Clemens Steegborn geht. Sie entwickeln ein Mittel, mit dem Spermien kurzzeitig gelähmt werden und so eine Befruchtung verhindert wird. Entscheidend für die Funktion dieses „Betäubungsmittels für Spermien“ ist das Enzym Adenylylcyclase (sAC).

Das Forschungsteam von Steegborn an der Universität Bayreuth befasst sich schon seit vielen Jahren aus biochemischer Perspektive mit der löslichen Adenylylcyclase. Dieses Enzym produziert bei vielen physiologischen Vorgängen cAMP (cyclisches Adenosinmonophosphat), einen für die Signalübertragung in Säugetieren unentbehrlichen Botenstoff. Auch für die Signalübertragung im Zusammenhang mit Fortpflanzungsprozessen wird cAMP benötigt. Infolgedessen ist die Aktivierung der Adenylylcyclase, die diesen Botenstoff synthetisiert, eine entscheidende Voraussetzung für die Beweglichkeit und Reifung der Spermien und somit auch für deren Fähigkeit, bis zur Membran der weiblichen Eizelle vorzudringen. Daher hängt die Fruchtbarkeit der Spermien wesentlich davon ab, dass das Enzym sAC aktiv ist.

Botenstoff kann Fruchtbarkeit der Spermien temporär unterdrücken

Im November 2022 veröffentlichten Steegborn und Forscher in den USA, die jetzt federführend an der vorklinischen Studie mitgewirkt haben, eine gemeinsame Untersuchung zu sAC-Inhibitoren. Dies sind Wirkstoffe, welche die Aktivität der sAC signifikant verringern oder vollständig hemmen. Mit dem Ziel, die biochemischen Voraussetzungen eines nicht-hormonellen Verhütungsmittels für Männer auszuloten, wurden bekannte sAC-Inhibitoren daraufhin analysiert, wie gut sie imstande sind, die Fruchtbarkeit von Spermien bei Bedarf zuverlässig zu unterdrücken.

Tatsächlich gelang es in enger transatlantischer Zusammenarbeit, einen sAC-Inhibitor zu identifizieren, der hierfür besonders vorteilhafte Eigenschaften mitbringt: den Inhibitor TDI-11861.

Hormonfreie Verhütungspille

Pille für den Mann: Hormonfreie Alternative soll Nebenwirkungen umgehen

Bei Mäusen liegt die Zuverlässigkeit der neuen Verhütung bei bis zu 100%

Die in den vergangenen Jahren publizierten Untersuchungen bilden nun die Grundlage für die neue vorklinische Studie: An der medizinischen Fakultät der Cornell University (Weill Cornell Medicine) wurde die Wirkungsweise von sAC-Inhibitoren an männlichen Mäusen getestet. Die Versuchsreihen bestätigen die starke empfängnisverhütende Wirksamkeit. Nach einer einzigen Injektion von TDI-11861 liegt die empfängnisverhütende Wirkung während der folgenden zweieinhalb Stunden bei 100 Prozent. Drei Stunden nach der Injektion beginnen einige Spermien wieder beweglich zu werden. Gleichwohl liegt die empfängnisverhütende Wirkung in den dreieinhalb Stunden nach der Injektion immerhin noch bei 91 Prozent. 24 Stunden nach der Injektion ist die normale Fruchtbarkeit der Spermien wiederhergestellt.

Ein weiterer wichtiger Aspekt: Die männlichen Mäuse zeigten während der sechs Wochen, in denen ihnen sAC-Inhibitoren verabreicht wurden, keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen.

Vorbereitung zu klinischen Versuchen

Die Forscher in New York City werden ihre vorklinischen Experimente zunächst in einem zweiten Tiermodell weiterführen. Zugleich wollen sie TDI-11861 unter einigen Detailaspekten noch weiter verbessern und optimierte Derivate dieses Wirkstoffs herstellen. Sollten auch die weiteren Versuche erfolgreich verlaufen und die bis dahin erreichten Erkenntnisse bestätigen, wären die Voraussetzungen für erste klinische Versuche gegeben, in denen die Wirkung der sAC-Inhibitoren auf die Beweglichkeit von Spermien gesunder Männer getestet wird. Um die Entwicklung eines Verhütungsmittels gezielt voranzutreiben, haben Steegborn und fünf US-amerikanische Forscher im August 2022 das Start-up-Unternehmen „Sacyl Pharmaceuticals“ mit Sitz in der Region New York City gegründet.

Ziel: die hormonfreie Verhütungspille für den Mann

„Als wirkungsvolle Verhütungsmethoden stehen Männern bis heute nur Kondome oder ein sterilisierender chirurgischer Eingriff, die Vasektomie, zur Verfügung“, sagt Steegborn. „Hormonfreie Kontrazeptiva werden daher dringend benötigt und nachgefragt. Unsere neue vorklinische Studie stellt eine entscheidende Wegmarke für die Entwicklung eines hormonfreien Verhütungsmittels dar, das zudem den Vorteil hat, dass es kurzfristig bei Bedarf in Tablettenform eingenommen werden kann. Es steht jetzt fest, dass die sAC-Inhibition bei dieser Form der Schwangerschaftsverhütung eine Schlüsselfunktion hat.“ Die Forscher der Uni Bayreuth haben zur Aufklärung der biochemischen Grundlagen wichtige Beiträge geleistet. (clu)

Originalpublikation (aktuelle vorklinische Studie): Melanie Balbach et al.: On-demand male contraception via acute inhibition of soluble adenylyl cyclase. Nature Communications 14, Article number: 637 (2023); DOI: 10.1038/s41467-023-36119-6

Weitere Publikationen:

Michael Miller et al.: Design, Synthesis, and Pharmacological Evaluation of Second-Generation Soluble Adenylyl Cyclase (sAC, ADCY10) Inhibitors with Slow Dissociation Rates, Journal of Medicinal Chemistry, 2022, 65, 22, 15208–15226; DOI: 10.1021/acs.jmedchem.2c01133

Makoto Fushimi et al.: Discovery of TDI-10229: A Potent and Orally Bioavailable Inhibitor of Soluble Adenylyl Cyclase (sAC, ADCY10). ACS Medicinal Chemistry Letters, 2021, 12, 8, 1283–1287; DOI: 10.1021/acsmedchemlett.1c00273

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