Не кожна стаття, яка з’являється в академічному журналі «Праці Національної академії наук США», потрапляє в популярні мас-медіа. Але якщо ваше дослідження присвячено особливостям поведінки сперматозоїда і пропонує кардинально новий метод контрацепції, то у вас є шанс.
Стаття авторства Над’ї Мановец, Мелісси Міллер та Поліни Лішко «Регулювання сперми кальцієвих каналів Катспер ендогенними стероїдами і рослинними трітерпеноїдами» стала саме такою сенсацією.
Дослідниці пропонують використовувати рослинні компоненти для того, щоб зупинити запліднення яйцеклітини шляхом блокування кальцієвого каналу сперматозоїду.
Рослинні препарати зупиняють перетворення хвоста сперматозоїда на дриль
Діє це таким чином. Після того, як сперма потрапляє в організм жінки, сперматозоїди вирушають до яйцеклітини, б’ючи хвостами з боку в бік, як маленькі пуголовки. Таким чином вони долають відстань у 12-14 сантиметрів, або у 240 тисяч разів більшу за їхню довжину.
На це їм потрібно 4-5 годин. Закріпившись на яйцеклітині, сперматозоїд проходить через біохімічну трансформацію – в його хвіст протягом кількох хвилин входить потужний потік кальцію. Тепер він зміцнів і його можна використовувати вже зовсім іншим чином – як маленьким дрилем бурити в глиб яйцеклітини.
«Ми дослідили компоненти, які у дуже маленькому обсязі присутні в рослинах, що в традиційній медицини асоціюються з лікуванням безпліддя чи, навпаки, використовувалися як контрацептивні препарати. З близько 50 компонентів, які ми розглянули, два дійсно дуже добре працюють», – пояснює одна з авторів статті, керівник лабораторії, в якій проводилося дослідження, доктор біологічних наук Поліна Лішко скайпом із Сан-Франциско.
Компоненти, присутні в малих дозах в алое, манго, оливках, та в деяких інших блокують іонний канал, через який кальцій потрапляє в хвіст сперматозоїда. Отже хвіст залишається хвостом, у дриль не перетворюється і запліднення не відбувається.
Наразі доктор Лішко з колегами опублікували дослідження, яке описує механізм дії цих двох рослинних речовин – люпіола (lupeol) та прістімеріна (pristimerin) – на іонний канал сперматозоїда. Наступний крок, говорить вона, – тестування на мавпах. Якщо все пройде успішно, то далі – на волонтерах. Лішко прогнозує, що на ринок цей препарат – у вигляді пігулок чи пластиру – вийде не раніше, ніж через три роки.
Викликів чимало: дослідити, чи дійсно механізм працює на мавпах та людях саме так, як вони його описали; знайти шляхи збагачення речовин, бо вони в природі присутні в дуже маленькій кількості; переконатися, чи не викликає препарат якихось побічних дій; дослідити, як довго цей препарат виходить з організму чоловіка, щоб відновити фертильність, відповісти на багато інших запитань, а також – постійно знаходити гроші для продовження дослідження.
Чоловічий, жіночий та екстрений контрацептив – в одній пігулці чи пластирі
У разі успіху це буде дуже гарний контрацептив, говорить Поліна Лішко. Ним зможуть користуватися як чоловіки, так і жінки. Причому це буде всього-на-всього пігулка. Єдиний доступний чоловічий контрацептив на сьогодні, окрім презерватива, – Вазалгель – вимагає незначного хірургічного втручання.
Дослідниця вважає, що існують дуже високі шанси на те, що цей препарат не матиме побічних дій.
«Виявилося, що ці дві речовини за своєю структурою нагадують стероїдні гормони, які знаходяться в нашому організмі, але вони не є гормонами. Вони діють на той же рецептор, що і стероїди, але не дають таких само побічних ефектів», – пояснює вона.
Сучасні гормональні контрацептиви викликають такі побічні ефекти, як депресія, нудота, емоційні порушення.
Також жінки зможуть його приймати як екстрену контрацепцію протягом 5-6 годин після статевого акту, без наслідків для здоров’я.
Мають задовольнити ці контрацептиви і деякі релігійні групи, бо ці пігулки, на відміну від деяких інших методів, будуть діяти ще до запліднення.
Колеги Лішко її результати сприйняли із захопленням. Ервін Ґолдберґ, молекулярний біолог і відомий дослідник сперми з Північно-Західного університету (Чикаго) каже в інтерв’ю виданню Wired, що це дослідження, з наукової точки зору, має зацікавити фармацевтичні компанії. «У нас нічого нового не було з сфері чоловічої контрацепції з появи презерватива», – цитує його Wired.
Родина біофізиків з України добре відома в наукових колах США
У США Поліна Лішко – з кінця 2000 року. В Україні вона закінчила факультет біології Національного Університету імені Тараса Шевченка, а потім захистила аспірантську дисертацію в Інституті фізіології імені Богомольця під керівництвом доктора біологічних наук, академіка Олега Кришталя. Там же познайомилася та вийшла заміж за іншого аспіранта – Юрія Кірічка.
Спочатку подружжя переїхало до Бостона, де обидва працювали в різних лабораторіях Гарвардського університету. Одинадцять років тому Юрій Кірічок отримав викладацьку посаду в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско, де він працює дотепер. Поліна, по приїзду в Сан-Франциско, працювала з чоловіком в одній лабораторії.
«Це було дуже здорово. Нарешті ми отримали незалежну лабораторію і вдвох могли почати займатися власними науковими дослідженнями!» – говорить вона.
Саме тоді, завдяки відкриттю чоловіка, Поліна зацікавилася дослідженням сперми. Вона вивчала нейрони, зосередившись на дослідженні структур молекул рецепторів болю та температурних рецепторах. В лабораторії вони зацікавилися іонними каналами в інших системах, зокрема в мітохондріях (структурах всередині клітин, які виробляють енергію).
Але вивчати іонні канали в сперматозоїдах тоді ще не міг ніхто в світі, каже Лішко, бо це – найменша клітина в людському тілі: голова – 5 мікронів і хвіст – півмікрометра завширшки. А щоб дослідити іонний канал, в цю клітину треба вставити електрод. Її чоловік Юрій Кірічок відомий в біофізиці тим, що розробив технологію вимірювання електричних струмів на маленьких об’єктах. «Це були мітохондрії та мишачі сперматозоїди. А мишачі сперматозоїди вдвічі більші за людські», – говорить дослідниця.
Коли вдалося вимірювати іонні канали на людських сперматозоїдах, це відкрило новий науковий напрямок. Над цим Поліна разом з колегами працювала вже у власній лабораторії в Каліфорнійському університеті Берклі, що неподалік Сан-Франциско.
«З часом ми вирішили, що краще мати власні лабораторії, бо тоді можна знайти більше грантів, і я почала шукати нову роботу», – розповідає Поліна.
Першу власну лабораторію, де під її керівництвом працюють також півдюжини аспірантів та студентів, Поліна отримала, коли була вагітна другою дитиною. Перший рік, пригадує вона, був дуже інтенсивним. Вдома з немовлям залишалася всього три місяця, під час яких також писала наукові статті та робила рецензії на статті інших дослідників. Каже, що поєднувати наукове та родинне життя їй вдається дуже добре, бо має для цього всі умови та розуміння, як на роботі, так і вдома.
«Хочу допомогти українським молодим науковцям» – Поліна Лішко
Іншим важким періодом, пригадує Поліна, став Майдан та початок війни в Україні. Дослідниця місяцями не відривалася від новин з України та разом з родиною, друзями та колегами ходила протестувати під Російське диппредставництво в Сан-Франциско та брала участь в інших зусиллях діаспори допомогти українцям.
В Україну, говорить вона, її родина вже, напевно, не повернеться. Але їй дуже хочеться допомогти у розвитку української науки.
«Я була б дуже зацікавлена, щоб налагодити якісь спільні проекти чи якимось іншим чином допомогти молодим українським вченим. В Університеті Берклі є багато програм міжнародного співробітництва. Можна було б сюди запрошувати українських аспірантів, навчати їх новим технологіям та побудові наукової інфраструктури, щоб вони по поверненню могли робити те ж саме в Україні. Тут дуже багато людей, які дійсно хочуть допомогти підняти українську науку до західного рівня».