Keserű György Miklós (szerk.)

Gyógyszerkémia


4.8.2.6.2. G-fehérje-kapcsolt receptorok (GPCR)
A G-fehérje-kapcsolt receptorok (GPCRG-protein coupled receptors), a kizárólag eukariota sejtekben jelen lévő, evolúciósan rokon transzmembrán-fehérjék legnagyobb szupercsaládjába tartoznak. Ennek is köszönhető, hogy ezek a receptorok a gyógyszercélpontok legsikeresebb osztályának bizonyultak. Bonyolult jelátviteli útvonalaik (beleértve a különböző effektor G-fehérjéket és -arresztineket) és az ortoszterikus ligandumok általi modulációk gyakran okoznak nehézségeket a gyógyszerfejlesztésben, például on-target vagy allosztrérikus hatásokat. Emberben 800-nál is több tagjuk van (Gloriam, 2007), és rendszerbiológiájuk gyors evolúciójának köszönhetően farmakológiai hatásuk meglehetősen szerteágazó (polifarmakológia), ami egyúttal magyarázza a generalizált kötőhelyekre és kötőmódokra visszavezethető GPCR-ligandumok mellékhatás-kockázatát (Jacobson, 2014). Emiatt már a gyógyszerkutatás korai fázisaiban is bioinformatikai/keminformatikai eszközök segítségével széles körű szűrést végeznek GPCR-ligandumok off-target hatásainak megértésére, azonosítására. Valójában akár egy sejten belül is sok GPCR-függő célpont van, amely mellékhatást adó GPCR-modulátornak minősülhet. Ehhez elegendő, hogy tagja a GPCR-szignalizációs hálózatnak, vagy más, ezt a szignalizációs utat moduláló hálózatnak, például azon keresztül, hogy befolyásolja ezen szignalizáció bármelyik tagjának kifejezését. Példaként említhetők erre a dipeptidil-peptidáz IV- (DPP-IV) inhibitorok, amelyek blokkolják a GLP-1 lebomlását, és a GLP-1 receptor pozitív allosztérikus modulátoraként (PAM) viselkednek. Másik példa a lítium és a valproát, ezek a bipoláris zavarok kezelésére szolgáló gyógyszerek, amelyek a foszfoinozitol jelátviteli útvonalon hatnak, gyengítve sok GPCR-hez kapcsolódó jelátviteli utat (Ballesteros, 2006).
Az ortosztérikus GPCR-ligandumok közeli hatásspektrumából adódó mellékhatásra példaként említhető, hogy a dopamin D3 receptor ismert nagy affinitású ligandumai közül számos egyidejűleg liganduma a dopamin D2 receptornak is. Kisebb valószínűséggel, de ezek a hatóanyagok kötődhetnek bizonyos szerotoninreceptorokhoz is. Még kisebb a valószínűsége annak, hogy a D3 ligandumok egy lényegesen eltérő felépítésű (pl. bradikinin) receptorral lépjenek kölcsönhatásba. (Megjegyzendő, hogy ugyancsak a GPCR-család evolúciós hátterének köszönhetően egyes molekuláris célpontok esetében a fajok között is akkora hasonlóság lehet, hogy az emberi gyógyszert célzó kutatás során lehetőségünk van más fajokból, például rágcsálókból izolált receptorokat, enzimeket stb. használni.) Könnyen belátható, hogy az ortosztérikus hatású hatóanyagokhoz képest az off-target hatás sokkal nagyobb valószínűséggel és sokkal összetettebb módon valósulhat meg allosztérikus moduláció esetében. Példaként említhető a kannabinoid CB1- receptorantagonista rimonabant sóvárgás elleni gyógyszer, amely az Orexin-1 receptor GPCR heterodimer alloszterikus modulátoraként (off-target) is működik (Ellis, 2006). Tekintettel az Orexin-1 ismert szerepére az elhízásban, a rimonabant potenciális mellékhatása összefüggésbe hozható az ismert elhízás elleni tulajdonságaival. Hasonlóan GPCR off-target hatással egyeztethető össze az az általános megfigyelés, mely szerint a nők sokkal nagyobb hányada szenved gyógyszermellékhatástól, mint a férfiak. Ennek egyik példája a szerotonin [5-hidroxitriptamin] (5-HT) GPCR-re ható gyógyszerek egy csoportja, mely a nőket nagyobb mértékben sújtja, mint a férfiakat, és olyan káros hatásokat okozhat, mint a mellrák és a meddőség (Jamu, 2022). A centrális hatású 5-HT receptort célzó gyógyszereket olyan pszichiátriai betegségekben alkalmazzák, mint például a depresszió vagy a bipoláris mánia, illetve a migrén kezelésében is előnyös lehet a hatásuk. A nők esetében mutatott fokozottabb mellékhatásokat olyan fiziológiai jellemzőkre visszavezetve magyarázzák, mint az eltérő hormonháztartás, a nagyobb relatív testzsír-sűrűség (lipofil hatóanyagok könnyebb kumulációja) és a nők kisebb testtömege (kisebb megoszlási térfogat és víztér).
A fentiekből következik, hogy az off-target hatás kialakulásának annál nagyobb a valószínűsége, minél nagyobb a hasonlóság a molekuláris célpontunk és annak „rokonai” között. Az off-target hatás eliminálását vagy legalábbis csökkentését célzó optimalizálás során segít, ha sikerül felismernünk a hatásért felelős szerkezeti elemeket vagy a káros farmakofórt. Ezek módosítása vagy elhagyása a szerkezetből a fő hatás megtartása mellett sokszor jelentős erőfeszítéseket kíván, számos vegyület előállítását és tesztelését teszi szükségessé.
 

Gyógyszerkémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 664 145 0

A kötet az Akadémiai Kiadónál 2011-ben Gyógyszerkutatás kémiája címen megjelent kézikönyv hagyományaira alapozva a kismolekulás gyógyszerkutatás eszköztárára és módszertanára fókuszál. Újdonságot jelent a magyar nyelvű szakirodalomban, hogy a modern gyógyszerkémiai felfogásnak megfelelően nem pusztán a meglévő gyógyszerkincs kémiáját mutatja be, hanem betekintést enged a kismolekulás gyógyszerek felfedezésének stratégiájába is.

Hivatkozás: https://mersz.hu/keseru-gyogyszerkemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave