Vor dem Hintergrund, dass die häufig in Schmerzmedikamenten eingesetzten Wirkstoffe aus der Gruppe der Opioide zu Arzneimittelabhängigkeit mit schweren Folgen bis hin zur Atemlähmung führen können, fokussierte das Forschungsteam um Erstautor Edin Muratspahić und Studienleiter Christian Gruber vom Institut für Pharmakologie der MedUni Wien auf die Entwicklung neuer Möglichkeiten in der Wirkstoffsuche.

Entwickelt wurde eine neue computergestützte Methode, die gezielt chemische Verbindungen entwirft, die wiederum eine hohe Bindungsaffinität für ihr Wirkstoffziel aufweisen.  

Dieses De novo-Design, wie die Methode genannt wird, wurde nun auf die Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (Abk. GPCR) angewandt. Diese gelten in der Pharmakologie als wichtigste Wirkstoffziele, da zirka ein Drittel aller Medikamente auf jenen zellulären Rezeptoren wirken.

Mit Hilfe der Kombination von De Novo-Design sowie pharmakologischen und strukturellen Analysen mussten nur vier Verbindungen synthetisiert und experimentell charakterisiert werden, um schließlich ein vielversprechendes Molekül zu identifizieren: DNCP-β-NalA(1) ("De novo circular peptide-β-naloxamine"). 

Im Tiermodell zeigten die Untersuchungen, dass der neu entwickelte opioid-ähnliche Wirkstoff eine starke schmerzlindernde Wirkung aufwies, ohne dabei Begleitsymptome wie z. B. Sedierung oder depressive Verstimmung auszulösen.

Die Studie wurde aktuell im Fachjournal Nature Communications publiziert:
Design and structural validation of peptide–drug conjugate ligands of the kappa-opioid receptor