Zanim dojdzie do wytrysku, plemniki pozostają w stanie niskiej aktywności metabolicznej. Dopiero w drodze przez żeński układ rozrodczy muszą błyskawicznie przyspieszyć, by dotrzeć do komórki jajowej – zmieniają wówczas zarówno tempo ruchu, jak i strukturę błony komórkowej. Do tej pory nie było jasne, co dokładnie odpowiada za ten nagły zryw energetyczny. Badacze zastosowali nowoczesną technikę śledzenia metabolizmu glukozy w pojedynczych plemnikach, by zobaczyć, jak dokładnie wykorzystują one energię. Okazało się, że po pobudzeniu przebieg reakcji metabolicznych zmienia się – przyspiesza przepływ przez kluczowe etapy glikolizy, a pewne enzymy stają się punktami kontrolnymi dla całego procesu. Jednym z nich jest aldolaza – enzym rozkładający fruktozo-1,6-bifosforan na mniejsze cząsteczki – gliceraldehydo-3-fosforan i dihydroksyaceton. Odkryto też, że plemniki potrafią korzystać z własnych zapasów energii jeszcze zanim zostaną w pełni pobudzone, co może tłumaczyć, jak radzą sobie w środowisku o ograniczonej dostępności składników odżywczych.

To odkrycie może otworzyć drogę do opracowania nowych, niehormonalnych metod męskiej antykoncepcji. Dotychczasowe rozwiązania, oparte na blokowaniu produkcji plemników lub wpływie na gospodarkę hormonalną, działają dopiero po kilku tygodniach i wymagają czasu, by ich efekt się cofnął. Tymczasem kontrolowanie metabolizmu plemników pozwalałoby potencjalnie „wyłączać” ich zdolność do ruchu – i tym samym zapłodnienia – tylko na określony czas, w sposób odwracalny i niemal natychmiastowy. Koncepcja ta nie wzięła się znikąd. Dr Melanie Balbach, biochemiczka z Michigan State University, już wcześniej wykazała, że zablokowanie wybranych enzymów w plemnikach myszy prowadzi do przejściowej niepłodności. Przykładem takiego podejścia są badania nad inhibitorami enzymu sAC (z ang. soluble adenylyl cyclase). W jednym z doświadczeń zastosowanie związku TDI-11861 unieruchamiało plemniki na ok. 2,5 godziny, co całkowicie uniemożliwiało zapłodnienie. Po trzech godzinach część plemników odzyskiwała ruch, a po dobie wszystkie wracały do normy. Doustne podanie inhibitora dało podobny efekt, co otworzyło możliwość opracowania wygodnej formy tabletki „na żądanie”. Nadal jednak nie wiadomo, czy metoda okaże się równie skuteczna i bezpieczna u ludzi.

Przed naukowcami stoi kilka poważnych wyzwań. Enzymy metaboliczne występują w wielu typach komórek, więc ich blokowanie może wywołać skutki uboczne poza układem rozrodczym. Kluczowe będzie więc wybranie takich celów molekularnych, które są obecne głównie w plemnikach. Co więcej, wyniki badań na myszach nie zawsze przekładają się bezpośrednio na człowieka – różnice w metabolizmie i ekspresji genów mogą znacząco zmienić efekt działania substancji. Ostatecznie każda potencjalna metoda antykoncepcji musi być w pełni odwracalna, szybka i pozbawiona długotrwałych skutków ubocznych, co stawia poprzeczkę wyjątkowo wysoko. Mimo to badacze są zgodni, że zrozumienie „molekularnego przełącznika” aktywności plemników jest przełomem w badaniach nad męską antykoncepcją. Pozwala ono patrzeć na proces zapłodnienia nie tylko z perspektywy hormonów, lecz także czystej bioenergii komórkowej. Choć do praktycznego zastosowania jeszcze daleko, wizja antykoncepcji męskiej działającej „na żądanie” zaczyna nabierać coraz bardziej realnych kształtów.