Neues Schmerzmittel könnte Opioide langfristig ersetzen

Opioide wurden in den USA stark in den Medien beworben – und als Folge auch bei leichteren Beschwerden verschrieben. Den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) zufolge gab es im Zeitraum von 1999 bis 2021 in den USA fast 645.000 Tote durch eine Opioid-­Überdosis. In Deutschland wird vor allem Heroin mit den Opioid-Wirkstoffen gestreckt. Während bei Heroin 200 Milligramm tödlich wirken, genügen bei dem Opioid Fentanyl bereits zwei Milligramm. In der BRD starben 2022 mehr als 1.000 Personen im Zusammenhang mit dem Konsum von Opioiden.
Es besteht weltweit ein dringender Bedarf an sichereren Schmerzmitteln. Forschende der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) konnten hier – mit finanzieller Unterstützung des DFG-Graduiertenkollegs „Life Sciences – Life Writing“ – einen Erfolg erzielen. „Ein Naturprodukt namens Aniquinazolin B aus dem Meerespilz ­Aspergillus nidulans greift ebenfalls an den Opioidrezeptoren an und könnte Opioide künftig ersetzen“, sagt Roxana Damiescu, Wissenschaftlerin in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Thomas Efferth. Als Ausgangsbasis diente dem Team eine chemische Datenbank mit über 40.000 Naturprodukten. 

Rezeptorbindung und positive Arzneimitteleigenschaften

Wie gut binden diese Stoffe an den entsprechenden Rezeptor? Und haben sie die Eigenschaften, die Arzneimittel brauchen? Da es sich in den Studien um Approximationsrechnungen handelte, die umso präziser werden, je öfter sie durchgeführt werden, standen pro Substanz rund 750.000 Einzelrechnungen an. Eine solch riesige Zahl an Kalkulationen würde jeden normalen PC weit über seine Leistungsgrenzen hinaus fordern, daher nutzte das Team den Supercomputer ­MOGON (siehe Kasten) der JGU. 
Die Top 100 der Wirkstoffe wurden anschließend mit weiteren Berechnungsmethoden untersucht: Beispielsweise durch biochemische Analyse, insbesondere hinsichtlich der Sicherheit. Anschließend kamen zwei weitere Testprinzipien zum Einsatz. Geprüft wurde die theoretisch vorhergesagte hohe Bindungsenergie der Substanzen an die Schmerzrezeptoren in der realen Welt und die biologische Funktion mit einem zweiten Testsystem. Einer der Wirkstoffe passierte alle Tests mit Bravour: Aniquinazolin B. „Unsere Untersuchungen deuten darauf hin, dass dieser Wirkstoff eine ähnliche Wirkung haben könnte wie Opioide, jedoch deutlich weniger Nebenwirkungen aufweist“, fasst Roxana ­Damiescu zusammen.