Het misbruik van receptplichtige en illegale opioïden, zoals morfine en heroïne, is een groot probleem in de VS, met verwoestende volksgezondheid, economische en sociale gevolgen. Daarom zoeken wetenschappers naar nieuwe medicijnen om de vicieuze cirkel van verslaving te doorbreken. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS' Journal of Medicinal Chemistry hebben de structuur van vincamine opnieuw ontworpen, een van planten afgeleide verbinding, zodat het morfinezoekend gedrag bij muizen vermindert.

Volgens de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention, meer dan 130 mensen stierven in 2017 elke dag aan een overdosis opioïden. Om een ​​medicijn te ontwikkelen voor de behandeling van opioïdenverslaving, Robert Huigens III, en collega's vroegen zich af of ze een natuurlijk product als startpunt konden gebruiken om nieuwe verbindingen te synthetiseren. Veel plantaardig geproduceerde verbindingen hebben complexe structuren die kunnen binden aan therapeutisch relevante biologische doelen. Huigens redeneerde dat door de structuur van zo'n verbinding te veranderen, vincamine - een indoolalkaloïde uit de bladeren van de plant Vinca minor -ze zouden een molecuul kunnen verkrijgen dat zich bindt aan nieuwe eiwitdoelen die betrokken zijn bij opioïde-verslaving, waardoor de "hoge" sensaties van de medicijnen worden geblokkeerd.

Het team veranderde de chemische structuur van vincamine, het produceren van een diverse bibliotheek van 80 kleine moleculen. Vervolgens screenden ze zeven van deze moleculen op het vermogen om aan bepaalde eiwitreceptoren te binden en hun werking te blokkeren. Een van de moleculen, waarnaar ze verwijzen als "V2a, " remde een eiwit genaamd hypocretine receptor 2 (HCRTR2) dat betrokken is bij heroïneverslaving, terwijl de moederverbinding, vincamine, geen effect gehad. De onderzoekers testten deze verbinding vervolgens bij muizen, vond dat voorbehandeling met V2a muizen verhinderde om extra tijd door te brengen in een kamer waar morfine wordt toegediend. In een ander experiment, muizen die waren "hersteld" van een morfineverslaving, en werden vervolgens behandeld met V2a, viel niet terug in morfinezoekend gedrag als reactie op stress, in tegenstelling tot muizen die niet werden behandeld met het nieuwe molecuul. Het team voerde ook moleculaire modelleringsexperimenten uit om te visualiseren hoe de verbinding zich bindt aan HCRTR2, waardoor ze de structuur van de verbinding kunnen aanpassen voor een nog sterkere binding en werkzaamheid.