Jaarlijks sterven zeven miljoen mensen aan aan roken gerelateerde ziekten, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, met het jaarlijkse dodental dat naar verwachting zal stijgen tot acht miljoen in 2030.

Ondanks een WHO-doelstelling om het tabaksgebruik tegen 2040 uit te faseren, roken blijft een van de grootste wereldwijde volksgezondheidsproblemen, met lage tot middeninkomenslanden die goed zijn voor ongeveer 80 procent van 's werelds geschatte 1,1 miljard rokers.

Om deze grote bedreiging voor de gezondheid aan te pakken, het is een uitdaging om therapieën voor het stoppen met roken te vinden die zowel goedkoop zijn (en dus algemeen toegankelijk) en die rokers effectief ondersteunen om hun verslaving te beheersen en vervolgens te overwinnen.

Momenteel, er zijn twee medicijnen die een verwante benadering bieden om te stoppen met roken. De eerste hiervan is cytisine, een natuurlijk product gewonnen uit laburnumzaden en op de markt gebracht als Tabex, dat al meer dan 50 jaar wordt gebruikt voor het stoppen met roken in Midden- en Oost-Europa. De andere is varenicline (een aan cytisine verwante chemische structuur) die wereldwijd verkrijgbaar is als Chantix of Champix. Beide geneesmiddelen werken door selectieve stimulatie van de nicotinereceptor in de hersenen op een zodanige manier dat de roker een deel van de, maar niet alle beloning van roken ontvangt, zodat, overuren, ze kunnen terugtrekking beheren om hun tabaksverslaving uit te roeien.

Echter, zowel varenicline als cytisine activeren andere receptoren in de hersenen die mogelijk verband houden met verschillende bijwerkingen. Als resultaat, het identificeren van meer selectieve geneesmiddelen die rokers een verbeterde therapie bieden, zou de therapietrouw van de eindgebruiker stimuleren en leiden tot hogere stoppercentages.

Onderzoekers van de Universiteit van Bristol, in samenwerking met collega's van de universiteiten van Bath, Oxford Brookes en Milaan, de chemie en farmacologie van een van deze geneesmiddelen hebben onderzocht, namelijk cytisine (Tabex). specifiek, het team van synthetische en computationele chemici, en farmacologen en neurowetenschappers hebben gekeken naar robuuste manieren om specifieke delen van de chemische structuur van cytisine aan te pakken en te wijzigen. Ze doen dit te beginnen met cytisine zelf, die een aantal belangrijke voordelen biedt, en dit heeft geleid tot nieuwe moleculen die een hogere selectiviteit vertonen voor die belangrijke nicotine-geactiveerde receptoren, terwijl ze nog steeds de noodzakelijke gedeeltelijke stimulatie (beloning) bieden die rokers nodig hebben om met hunkeren om te gaan.

Met behulp van computationele simulatiemethoden die zijn ontwikkeld met behulp van de krachtige computerfaciliteiten van Bristol, de onderzoekers hebben ook uitgepakt hoe de gewijzigde chemische structuur de biologische profielen van deze nieuwe cytisinevarianten bepaalt om de verbeterde differentiatie te bieden die ze hebben waargenomen. Langere termijn, en met verder onderzoek, dit werk heeft het potentieel om een ​​nieuwe therapie voor stoppen met roken te produceren op basis van cytisine dat, door betere naleving, kan leiden tot hogere en meer aanhoudende stoppercentages.

Tim Gallagher, Professor in de organische chemie aan de Universiteit van Bristol, zei:"We hadden eerder een aantal van deze moleculen via andere routes gemaakt, maar de slechte efficiëntie van die chemie beperkte ernstig wat we konden doen. We kunnen nu gemakkelijk onze moleculen genereren die effectievere therapieën bieden, evenals biologische sondes die wij en anderen zullen gebruiken om enkele van de fundamentele vragen in verband met receptoractivering te begrijpen."

Adriaan Mulholland, Professor in de chemie aan de Universiteit van Bristol, zei:"Dit werk laat zien hoe computationele simulatie en het samenwerken van experimenten potentiële nieuwe hulpmiddelen om te stoppen met roken kunnen identificeren en een echt verschil kunnen maken. Dit opent ook nieuwe manieren om deze receptoren heel specifiek aan te pakken, en begrijpen hoe ze werken."

Susan Wonnacott, Professor in de neurowetenschappen aan de Universiteit van Bath, added:"Manipulating the biological activity of ligands to give greater specificity for high affinity nicotine receptors is a key requirement for effective smoking cessation. Having the chemistry to achieve this, and the computational modelling to understand the mechanism, paves the way for the generation of novel therapeutics by rational drug design."

This research had additional support from Achieve Life Sciences (ALS), a pharmaceutical company specialising in cytisine as a smoking cessation aid.

"This is a first but very significant step towards targeted therapeutics and we have built a fantastic multidisciplinary team to pursue this problem, " added Professor Gallagher. "We are now working on new and emerging aspects of this project, and that will include exploring, in partnership with ALS, the full potential of these ligands as therapeutic agents."