Cathepsin K (CTSK) este o proteină care este un tip de protează, o enzimă care descompune alte proteine. Este, de asemenea, un membru al familiei de catepsine. Această catepsină particulară joacă un rol în descompunerea matricei osoase ca parte a reabsorbției osoase și a metabolismului. Echilibrul dintre degradarea și reconstrucția oaselor poate merge prost, ducând la osteoporoză. Inhibitorii catepsinei K sunt investigați ca potențiale medicamente pentru a bloca acest proces și a trata afecțiuni precum osteoporoza.
Proteazele sunt un grup mare de proteine care sunt împărțite într-o varietate de clase în funcție de substraturile lor și de structura locului lor activ. CTSK se numește cistein protează deoarece are aminoacidul cisteină în locul său activ. Multe proteaze sunt produse într-o formă inactivă mai mare cunoscută sub numele de zimogen și nu afectează țesutul din jur. Familia de proteaze catepsine este produsă în această formă, iar catepsina K se scindează singură în condiții acide, producând o enzimă mai mică, activă.
Majoritatea membrilor acestei familii de proteaze se găsesc în lizozomi. Acestea sunt compartimente celulare foarte acide și pline de enzime care degradează componentele celulare. Catepsina K a fost găsită inițial în astfel de compartimente. pH-ul scăzut al lizozomilor stimulează enzima să se activeze. CTSK poate fi găsit și extracelular în mediul acid în care țesutul osos este supus metabolismului.
Matricea osoasă suferă un proces constant de descompunere de către celule specializate cunoscute sub numele de osteoclaste și apoi este reconstruită de alte tipuri de celule. Acest proces este în general în echilibru, iar oasele își păstrează rezistența. Pe măsură ce femeile îmbătrânesc, în special după menopauză, masa osoasă se pierde frecvent din cauza excesului de activitate a catepsinei K. Acest lucru poate duce la boala cunoscută sub numele de osteoporoză, în care oasele sunt fragile și se fracturează ușor. Tulburarea poate fi gravă, iar această tendință de fractură are ca rezultat pierderea mobilității și uneori moarte prematură.
În prezent, există medicamente cunoscute sub numele de bifosfonați, utilizate pentru tratarea osteoporozei. Ele pot avea efecte secundare grave, iar clinicienii au căutat medicamente alternative. Inhibitorii catepsinei K au fost alegeri logice de vizat datorită rolului lor în blocarea defalcării componentelor osoase.
Inhibitorul catepsinei K odanacatib s-a dovedit promițător în studiile clinice din Statele Unite și este dezvoltat de compania farmaceutică Merck. Acest medicament a trecut de testele clinice pentru siguranță și s-a arătat promițător în creșterea densității osoase la femeile aflate în postmenopauză. Aprobarea acestui medicament pentru utilizare în Statele Unite este condiționată de testele clinice care arată că medicamentul are succes în ameliorarea simptomelor osteoporozei, cum ar fi creșterea masei osoase și limitarea fracturilor.