Blut oder Glut, Hose oder Dose, Raumfahrzeug oder Räumfahrzeug unterscheiden sich jeweils nur in einem Buchstaben. Der allein ist aber dafür verantwortlich, dass in unserem Kopf das richtige Bild zum Wort entsteht. Auch in der Herstellung von Arzneimitteln entscheidet manchmal nur ein klitzekleiner Unterschied im Bauplan, wie eine Substanz am Ende wirkt. Das zeigen folgende Beispiele:

Chinin und Chinidin bestehen aus exakt den gleichen 46 Atomen, die nur an zwei Stellen im Molekül in einem anderen Winkel miteinander verbunden sind; sie kommen auch aus der gleichen Quelle: der Rinde des Chinabaums. Chinin tötet Malaria-Erreger ab, stillt Schmerzen, senkt Fieber und fördert die Wehen. Chinidin hingegen wirkt gegen Herzrhythmusstörungen, in einer Überdosis wiederum verursacht es Herzprobleme.

In nur zwei Atomen unterscheiden sich Adenin und Mercaptopurin. Während Adenin ein natürliches Zwischenprodukt der Verdauung ist und keine negativen Auswirkungen auf die Vermehrung von Zellen hat, unterbindet Mercaptopurin die Vermehrung insbesondere weißer Blutkörperchen bei Leukämie. Es verursacht aber mitunter auch Nebenwirkungen wie Erbrechen, Blutbildungs- und Leberfunktionsstörungen, Hautausschlag und Geschwüre in der Mundschleimhaut. Solche Effekte gibt es bei Adenin nicht.

Auch Morphin und Codein unterscheiden sich in nur sehr geringfügig: Zu den 40 Atomen des Morphins besitzt Codein noch 3 weitere. Morphin ist ein starkes Schmerzmittel mit Suchtpotenzial, das der Betäubungsmittelverordnung untersteht. Codein dagegen hilft gegen Husten.

Östradiol und Testosteron unterscheiden sich in nur sieben Atomen. Das weibliche Geschlechtshormon Östradiol wirkt aber bekanntlich ganz anders, als das männliche Geschlechtshormon Testosteron. Nur sieben Atome führen also zu dem „kleinen Unterschied“, der entscheidet, ob man bei der Kinotoilette Schlange stehen muss oder nicht.

Ist der Unterschied im Aufbau zweier Wirkstoffe derart gering, spricht man von strukturähnlichen Arzneimitteln oder Strukturanaloga. Dass sie dennoch unterschiedlich wirken, liegt beispielsweise daran, dass der eine vom Körper schnell weiterverarbeitet werden kann, während der andere just diese „Verarbeitungsmaschinerie“ lahmlegt wie ein falsches Bauteil eine Fließbandmontage. Der Unterschied kann auch dafür sorgen, dass sich ein Wirkstoff an einen anderen Rezeptor – also eine andere zelluläre Empfangsantenne bindet – als sein analoger „Partnerwirkstoff“. Andere Antenne bedeutet aber auch andere Reaktion der Zelle, die sie trägt.

Auch für die Arzneimittelhersteller hat der kleine Unterscheid große Auswirkung: Ganz gleich, ob ein fast identischer Wirkstoff bereits gut erforscht und längst zugelassen ist, muss jeder neue Wirkstoffkandidat alle gesetzlich vorgeschriebenen Stufen der Erprobung selbst durchlaufen, damit seine Wirkweise und Verträglichkeit genau erkundet wird. Keinesfalls darf man vom einen auf den anderen Stoff schließen.

Immer wieder kommt es vor, dass mehrere Unternehmen bei der Suche nach neuen Therapien für Krankheiten strukturähnliche Wirkstoffe erfunden haben und diese nun nahezu zeitgleich austesten. Dann spielt der Faktor Zeit eine wichtige Rolle. Denn der Wirkstoff, der zuerst ausgetestet ist und die Zulassung erhält, gilt als Begründer der neuen Wirkstoffklasse. Die anderen Wirkstoffe hingegen, die erst später den Markt erreichen, gelten als analoge Wirkstoffe innerhalb dieser Klasse. Dabei lagen sie einige Jahre zuvor vielleicht sogar vorne im „Entwicklungsrennen“, ehe es zu Verzögerungen bei den klinischen Prüfungen oder bei der Zulassung aus den unterschiedlichsten Gründen kam.

Sinnvoll für das therapeutische Sortiment sind sie trotzdem, denn auch hier finden sich stets Unterschiede in den Charakteristika ihrer Wirkung, etwa in Wirkgeschwindigkeit, -wirkdauer, Nebenwirkungsspektrum und Ausscheidungsweg (über die Leber oder die Nieren). So kann der Arzt unter allen Wirkstoffen der Klasse den für seinen Patienten jeweils geeignetsten Wirkstoff auswählen.