Orion Pharmassa lääkeainemolekyylin kehitys lähtee liikkeelle siitä, että tiedetään mihin sairauteen halutaan kehittää lääkettä ja mihin proteiiniin kehitettävän lääkkeen tulisi vaikuttaa. Molekyylimallinnuksella selvitetään yleensä solukalvolla tai solun sisällä olevan proteiinin kolmiulotteista rakennetta ja sen aktiivisen vaikutuspaikan rakennetta. Molekyylimallinnuksessa käytetään molekyylimekaniikkaan perustuvia menetelmiä.

Tyypillisiä vaiheita tutkimuksessa:

• Tietokone ohjelma telakoi eli istuttaa ”molekyylipankista” löytyviä tunnettuja kaupallisia molekyylejä (vajaa 4 miljoonaa erilaista) proteiinin mahdollisiin sitoutumispaikkoihin.
• Telakointi ennustaa proteiinien ja ligandien välisiä vuorovaikutuksia.
• Laskennallisesti voidaan myös suodattaa pois kemiallisen rakenteen perusteella mm. myrkyt ja liian reaktiiviset yhdisteet.
• Jos kokeellista sitoutumis- tai aktiivisuustietoa on olemassa, voidaan telakoiduille ligandeille tehdä tilastollista vertailua. Tämänlainen toiminta tuo ideoita molekyyleistä, jotka voidaan joko syntetisoida tai ostaa kemikaalitoimittajilta. Ostettava määrä on usein luokkaa muutama mg per molekyyli.
• Ostettuja tai syntetisoituja molekyylejä viedään kokeelliseen aktiivisuustutkimukseen ehkä muutama tuhat. Näistä valitaan jatkokäsittelyyn ehkä joitakin satoja yhdisteitä, joilla havaittiin olevan halutunlaista vuorovaikutusta proteiinin toimintaan. Nämä molekyylit menevät tarkempaan biologiseen testaukseen.
• Seuraavaksi parhaiden molekyylien ominaisuuksia parannellaan. Optimoinnissa otetaan huomioon eri tekijöitä, jotka ovat tärkeitä valmiissa lääkeaineessa. Näitä ominaisuuksia ovat esimerkiksi liukoisuus, imeytyminen, metaboloituminen, teho, toksisuus ja turvallisuus. Monia ominaisuuksia pystytään ennustamaan laskennallisesti ja näille ominaisuuksille löytyy omat laskumallit. Näiden avulla pyritään valitsemaan molekyyli, jolla on parhaimmat ominaisuudet. Ks. kuva.
• Lääkeaine molekyylejä joudutaan muokkaamaan eli optimoimaan kemiallisesti suunnitteluprosessissa.  Tämän tarkoituksena voi olla esimerkiksi molekyylien vesiliukoisuuden parantaminen tai muiden ominaisuuksien parantaminen. 

• Optimoinnin lopputuloksena on usein vain yksi lääkeainekandidaatti, joka valitaan kliinisiin tutkimuksiin, joissa lopullisesti todetaan lääkkeen käyttökelpoisuus.

• Tilastollisesti vain noin 10 % kliiniseen vaiheeseen päässeistä molekyyleistä on ominaisuuksiltaan halutunlaisia, turvallisia ja käyttökelpoisia.

• Orionin molekyylimallinnusryhmällä painopisteenä on kehittyä mallintamisessa niin, että he pystyisivät ennustamaan molekyylin ominaisuuksia ja niiden vaikutuksia ihmisessä koko ajan paremmin ja tarkemmin. Tämä säästäisi rahaa ja aikaa.
• yhden lääkeainemolekyylin kehittämiseen menee noin 10-14 vuotta ja 600 M€.
• Merkittävä osuus lääkkeen keskimääräisistä kehityskustannuksta kuluu projekteihin, jotka joudutaan keskyttämään kliinisissä tutkimuksissa.
• Lääkemolekyylin keksimisvaiheeseen menee noin 1-2 vuotta ja 2-5 M€.

Suomessa ensimmäisenä selvitetty lääkereseptori, katekoli O-metyylitransferaasi (COMT) on entsyymi, joka katalysoi aivoissa tärkeiden katekoliamiinien metaboliaa. ORION:ssa kehitetty entakaponi-molekyyli toimii COMT-estäjänä eli inhibiittorina ja siten se toimii täsmälääkkeenä Parkinsonin tautiin.