محققان از توانایی ذاتی گیرندههای طعم تلخ در بدن انسان برای گشاد کردن راههای هوایی برای ایجاد یک داروی جدید قوی استفاده کرده اند که ممکن است نحوه درمان بیماریهایی مانند آسم و بیماری مزمن انسدادی ریه را تغییر دهد.
به طور کلی، آسم و بیماری مزمن انسدادی ریه ناشی از باریک شدن راههای تنفسی است که انقباض برونش نامیده میشود. ماهیچههای صاف راه هوایی بیماران آسمی منقبض میشوند که منجر به التهاب و تولید مخاط اضافی می شود و تنفس را دشوار میکند. در افراد مبتلا به بیماری مزمن انسدادی ریه، یک اصطلاح کلی که شامل آمفیزم و برونشیت مزمن است رخ میدهد که باعث باریک شدن راه هوایی به دلیل آسیب غیرقابل برگشت ریه میشود. هر دو بیماری منجر به تنگی نفس، خسخس سینه و سرفه میشوند و هر دو نیاز به درمان با گشاد کنندههای برونش یا استروئیدهای استنشاقی یا خوراکی دارند.
در حالی که دانشمندان مدتی است از گیرندههای TAS۲R۱۴ در ریه انسان اطلاع داشتند، ساختار آنها همچنان یک راز باقی مانده بود. لیگاند TAS۲R۱۴ که به طور طبیعی وجود دارد یک ماده شیمیایی مانند داروست که به گیرنده متصل می شود و آن را فعال میکند.
تعدادی از ترکیبات مصنوعی، مانند داروی ضد التهابی غیر استروئیدی (NSAID) فلوفنامیک اسید، به گیرندههای TAS۲R۱۴ متصل می شود و آنها را فعال میکند، اما خیلی قوی نیستند. بنابراین، محققان به طراحی یک ترکیب قویتر پرداختند که از فعالیتهای گشاد کننده برونش TAS۲R۱۴ بهره برداری کند.
با استفاده از فلوفنامیک اسید به عنوان نقطه شروع، محققان از ترکیبی از طراحی محاسباتی و سنتز شیمیایی برای ایجاد داروهایی با خواص بهبود یافته استفاده کردند.که ساختار فیزیکی آنها شبیه فلوفنامیک اسید است.
محققان با کشف ترکیباتی که قدرت آنها را افزایش داده بودند، تغییرات شیمیایی در این آنالوگها ایجاد کردند و آنها را روی روشهای مبتنی بر سلول آزمایش کردند تا ترکیبی را پیدا کنند که باعث فعال شدن گیرنده TAS۲R۱۴ میشود.
یکی از ترکیبات جدید که محققان آن را ۲۸٫۱ نامیدند، شش برابر قویتر از اسید فلوفنامیک است به این معنی که برای ایجاد اثر مشابه، به میزان کمتری از آن نیاز است. این ترکیب همچنین برای گیرندههای TAS۲R۱۴ در مقایسه با گیرندههای طعم غیر تلخ بسیار انتخابی بود و به طور بالقوه عوارض جانبی دارو را به حداقل میرساند.
کشف ۲۸٫۱ به دانشمندان درک بیشتری از عملکرد گیرندههای طعم تلخ راههای هوایی داده است. همچنین احتمال تولید داروهایی را که این گیرندهها را هدف قرار میدهند، افزایش داده که منجر به درمانهای دارویی مؤثرتر برای مبتلایان به آسم و بیماری مزمن انسدادی ریه میشود.
شرح کامل این مطالعه در مجله Medicinal Chemistry منتشر شده است.