Un nuovo studio mirava a comprendere come i nostri corpi riconoscono e rispondono a diverse forme enantiomeriche di oppioidi. Guidata dal dottor Xiaohui Wang dell'Istituto di chimica applicata di Changchun, Accademia cinese delle scienze, la ricerca è stata pubblicata sulla rivista National Science Review .
Già negli anni '50 si notò che l'efficacia degli oppiacei dipende fortemente dalla loro stereochimica. Le forme attive sono gli isomeri (-), mentre gli isomeri (+) non hanno effetto analgesico. La morfina, un potente antidolorifico derivato dal papavero da oppio, si presenta naturalmente sotto forma di isomero (-). Tuttavia, la (+)-morfina sintetica ha un'attività minima e non fornisce sollievo dal dolore. Ciò dimostra che il recettore μ-oppioide (MOR) risponde selettivamente agli enantiomeri della morfina.
Il Dr. Wang afferma:"Questa è stata una domanda sconcertante nelle neuroscienze e nella farmacologia nell'ultimo mezzo secolo:perché la (-)-morfina naturale allevia il dolore mentre la (+)-morfina no?"
I recenti progressi nella biologia strutturale hanno permesso agli scienziati di esaminare strutture ad alta risoluzione di MOR, consentendo lo studio della sua stereoselettività a livello atomico. Inoltre, le simulazioni di dinamica molecolare hanno migliorato significativamente la nostra capacità di analizzare la termodinamica e la cinetica delle interazioni recettore-ligando.
Il dottor Wang aggiunge:"Lo sviluppo di nuove tecnologie ci ha dato un ulteriore impulso nella comprensione di come il MOR riconosce e risponde alle diverse forme enantiomeriche di morfina".
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato simulazioni al computer per esplorare i meccanismi termodinamici e cinetici del riconoscimento stereoselettivo della morfina da parte del MOR mediante simulazioni MD di tutti gli atomi. Hanno scoperto che il legame della (-)-morfina stabilizza il MOR nel suo stato attivato, mostrando un pozzo energetico profondo, con conseguente sollievo dal dolore.
Al contrario, la (+)-morfina non riesce a sostenere l'attivazione del MOR. Lo studio ha inoltre identificato regioni specifiche del MOR che subiscono cambiamenti quando si legano alla (-)-morfina.
"La selettività nel riconoscimento molecolare va oltre le affinità vincolanti, estendendosi al regno del tempo di residenza", afferma il dott. Wang. In questo studio, l'analisi della cinetica fa luce sulla capacità di riconoscimento chirale dei MOR, come riflesso dal tempo di residenza.
In particolare, la (-)-morfina ha dimostrato un tempo di residenza più lungo rispetto alla (+)-morfina nel MOR, di un notevole fattore di 8.000. Questi risultati cinetici sono in linea con le prove sperimentali che dimostrano che la (-)-morfina funziona come agonista del MOR mentre la (+)-morfina mostra un'affinità minima per il MOR.
Chiarindo la termodinamica e la cinetica dietro il riconoscimento stereoselettivo degli enantiomeri della morfina da parte di MOR, questo studio offre preziose informazioni sul funzionamento fondamentale del sistema degli oppioidi. Le conoscenze acquisite da questa ricerca possono potenzialmente contribuire allo sviluppo di farmaci antidolorifici più efficaci e mirati con effetti collaterali ridotti.
Il dottor Wang e il suo team sono dell'opinione che le loro scoperte gettino le basi per studi più approfonditi sul MOR e sulle sue interazioni con varie molecole chirali. Questa ricerca ha il potenziale per aprire nuove strade nei campi delle neuroscienze e della farmacologia.
Approfondendo il modo in cui il MOR interagisce con queste molecole, il team prevede di scoprire nuove informazioni sul comportamento dei recettori, che potrebbero portare a progressi nello sviluppo di farmaci, in particolare nella gestione del dolore e nel trattamento della dipendenza. Tali esplorazioni sono cruciali per comprendere le sfumature delle interazioni recettore-ligando e potrebbero in definitiva contribuire a strategie terapeutiche più efficaci e mirate.
Ulteriori informazioni: Yibo Wang et al, Riconoscimento stereoselettivo degli enantiomeri della morfina da parte del recettore μ-oppioide, National Science Review (2024). DOI:10.1093/nsr/nwae029
Fornito da Science China Press
