תרופות אופיואידיות מציעות לאנשים הקלה בכאב מתיש, אך לתרופות אלו יש סכנות: סיכון להתמכרות, תסמיני גמילה אומללים ופוטנציאל למנת יתר קטלנית. במחקר ב ACS Central Science, חוקרים זיהו אסטרטגיה לעיצוב אופיואידים בטוחים יותר. הם הראו כי אופיואיד ניסיוני, הנקשר לנקודה לא שגרתית בקולטן, מדכא כאב במודלים של בעלי חיים עם פחות תופעות לוואי -; בעיקר אלה הקשורים למנות יתר קטלניות.
תרופות אופיואידיות מתחברות למערכת הטבעית של הגוף להפחתת כאב על ידי הפעלת קולטני אופיואידים מדכאי כאב על תאי עצב במוח. למרות שהתרופות נועדו לעזור לאנשים, לפעמים תרופות אלו מובילות לנזק. אנשים הנוטלים אופיואידים יכולים להיות תלויים בהם פיזית, כאשר עצירה פתאומית עלולה לגרום לתסמיני גמילה, כגון כאבי שרירים, בחילות והקאות. בנוסף, אופיואידים הופכים את הנשימה לאטית ורדודה, תופעת לוואי שעלולה להפוך לקטלנית.
ניסיונות לתכנן אופיואידים בטוחים יותר התמקדו במידה רבה בזיהוי מולקולות הנקשרות לאותה נקודה בקולטן, המכונה האתר הפעיל, שבו מתחברים האותות משככי הכאב של הגוף עצמו. במחקר קודם, חוקרים מצאו מולקולה בשם C6 guano, שיכולה להפעיל את הקולטן לאופיואיד כאשר הוא נקשר מחוץ לאתר הפעיל. גואנו C6 מקיים אינטראקציה עם מיקום בתוך קולטן האופיואידים המגיב בדרך כלל ליוני נתרן. למרות ההשפעות המבטיחות שלו, ל-C6 גואנו יש חסרון משמעותי: הוא אינו יכול לעבור דרך מחסום הדם-מוח המגן על האיבר. אז, צוות בראשות Susruta Majumdar, Jay McLaughlin, Haoqing Wang ורות Huttenhain יצא לשפר את הגילוי הזה על ידי זיהוי מולקולה דומה עם פוטנציאל לעבור מזרם הדם לקולטני אופיואידים במוח.
כדי למצוא אלטרנטיבה שנקשרת גם לקולטן האופיואידים, החוקרים סינתזו והעריכו 10 תרכובות בעלות כימיה שעשויות לאפשר מעבר דרך מחסום הדם-מוח. במהלך הבדיקה הראשונית שלהם בתאים, הם זיהו את המועמד המבטיח ביותר שמקורו בפנטניל, הנקרא RO76. על ידי לכידת מולקולות בקרבת הקולטן המופעל, הצוות הראה ש-RO76 מייצר אות בתוך תאים השונה מאלה שיזמו אופיואידים קלאסיים, כמו מורפיום.
לאחר מכן הם העריכו את יעילות התרכובת בעכברים. בניסויים אלה, נראה ש-RO76 מדכא כאב ביעילות כמו מורפיום. אבל כשהשוו את ההשפעות של האופיואידים על קצב הנשימה של בעלי החיים, הם גילו ש-RO76 האט את הנשימה הרבה פחות, מה שמרמז על כך שהוא לא קטלני כמו מורפיום. באופן דומה, כאשר נתנו לעכברים תרופה חוסמת אופיואידים, העכברים שנטלו RO76 באופן כרוני חוו פחות תסמיני גמילה מאלו שלקחו מורפיום. יתרה מכך, הצוות גילה שכאשר ניתנה דרך הפה, לנגזרת הפנטניל החדשה היו השפעות דיכוי כאב דומות, אם כי מעט נמוכות יותר, מאשר בהזרקה מתחת לעור החיות. החוקרים אומרים שתוצאות אלו מצביעות על כך של-RO76 יש פוטנציאל להתפתחות כתרופה דרך הפה לבני אדם.
