Cathepsin K (CTSK) è una proteina che è un tipo di proteasi, un enzima che scompone altre proteine. È anche un membro della famiglia delle catepsine. Questa particolare catepsina svolge un ruolo nella scomposizione della matrice ossea come parte del riassorbimento e del metabolismo osseo. L’equilibrio tra rottura e ricostruzione ossea può andare storto, portando all’osteoporosi. Gli inibitori della cathepsina K vengono studiati come potenziali farmaci per bloccare questo processo e trattare condizioni come l’osteoporosi.
Le proteasi sono un grande gruppo di proteine ??che sono divise in una varietà di classi in base ai loro substrati e alla struttura del loro sito attivo. Il CTSK è chiamato proteasi della cisteina perché ha l’amminoacido cisteina nel suo sito attivo. Molte proteasi sono prodotte in una forma inattiva più grande nota come zimogeno e non danneggiano il tessuto circostante. La famiglia delle proteasi della catepsina è prodotta in questa forma e la catepsina K si divide in condizioni acide, producendo un enzima attivo più piccolo.
La maggior parte dei membri di questa famiglia di proteasi si trova nei lisosomi. Questi sono scomparti cellulari che sono altamente acidi e pieni di enzimi che degradano i componenti cellulari. Cathepsin K è stata originariamente trovata in tali scomparti. Il basso pH dei lisosomi stimola l’enzima ad attivarsi. Il CTSK può anche essere trovato in modo extracellulare nell’ambiente acido in cui il tessuto osseo è soggetto a metabolismo.
La matrice ossea subisce un costante processo di scomposizione da parte di cellule specializzate note come osteoclasti e quindi viene ricostruita da altri tipi di cellule. Questo processo è generalmente in equilibrio e le ossa mantengono la loro forza. Con l’età delle donne, in particolare dopo la menopausa, la massa ossea viene spesso persa a causa di un eccesso di attività della catepsina K. Ciò può provocare la malattia nota come osteoporosi, in cui le ossa sono fragili e si fratturano facilmente. Il disturbo può essere grave e questa tendenza alla frattura provoca perdita di mobilità e talvolta morte precoce.
Attualmente esistono farmaci noti come bifosfonati usati per trattare l’osteoporosi. Possono avere effetti collaterali gravi e i medici hanno cercato farmaci alternativi. Gli inibitori di Cathepsin K sono stati delle scelte logiche da prendere in considerazione a causa del loro ruolo nel bloccare la rottura dei componenti ossei.
L’inibitore della catepsina K odanacatib si è rivelato promettente negli studi clinici negli Stati Uniti ed è in fase di sviluppo da parte della società farmaceutica Merck. Questo farmaco ha superato gli studi clinici per la sicurezza e ha mostrato risultati promettenti nell’aumentare la densità ossea nelle donne in postmenopausa. L’approvazione di questo farmaco per l’uso negli Stati Uniti dipende dai test clinici che dimostrano che il farmaco ha successo nel migliorare i sintomi dell’osteoporosi, come l’aumento della massa ossea e la limitazione delle fratture.