La cathepsine K (CTSK) est une protéine qui est un type de protéase, une enzyme qui décompose d’autres protéines. C’est aussi un membre de la famille des cathepsines. Cette cathepsine particulière joue un rôle dans la dégradation de la matrice osseuse dans le cadre de la réabsorption osseuse et du métabolisme. L’équilibre entre la dégradation et la reconstruction osseuse peut mal tourner, conduisant à l’ostéoporose. Les inhibiteurs de la cathepsine K sont à l’étude en tant que médicaments potentiels pour bloquer ce processus et traiter des affections telles que l’ostéoporose.
Les protéases sont un grand groupe de protéines qui sont divisées en une variété de classes en fonction de leurs substrats et de la structure de leur site actif. La CTSK est appelée protéase à cystéine car elle contient l’acide aminé cystéine dans son site actif. De nombreuses protéases sont produites sous une forme inactive plus grande connue sous le nom de zymogène, et elles n’endommagent pas les tissus environnants. La famille des protéases cathepsine est produite sous cette forme, et la cathepsine K se clive dans des conditions acides, produisant une enzyme active plus petite.
La plupart des membres de cette famille de protéases se trouvent dans les lysosomes. Ce sont des compartiments cellulaires très acides et remplis d’enzymes qui dégradent les composants cellulaires. La cathepsine K a été trouvée à l’origine dans de tels compartiments. Le faible pH des lysosomes stimule l’enzyme à s’activer. La CTSK peut également être trouvée de manière extracellulaire dans l’environnement acide où le tissu osseux subit un métabolisme.
La matrice osseuse subit un processus constant de décomposition par des cellules spécialisées appelées ostéoclastes, puis est reconstruite par d’autres types de cellules. Ce processus est généralement en équilibre et les os conservent leur force. À mesure que les femmes vieillissent, en particulier après la ménopause, la masse osseuse est fréquemment perdue en raison d’un excès d’activité de la cathepsine K. Cela peut entraîner la maladie connue sous le nom d’ostéoporose, dans laquelle les os sont cassants et se fracturent facilement. Le trouble peut être grave et cette tendance à la fracture entraîne une perte de mobilité et parfois une mort prématurée.
Il existe actuellement des médicaments appelés bisphosphonates utilisés pour traiter l’ostéoporose. Ils peuvent avoir des effets secondaires graves et les cliniciens recherchent des médicaments alternatifs. Les inhibiteurs de la cathepsine K ont été des choix logiques à cibler en raison de leur rôle dans le blocage de la dégradation des composants osseux.
L’odanacatib, un inhibiteur de la cathepsine K, s’est révélé prometteur lors d’essais cliniques aux États-Unis et est développé par la société pharmaceutique Merck. Ce médicament a passé les essais cliniques d’innocuité et s’est révélé prometteur pour augmenter la densité osseuse chez les femmes ménopausées. L’approbation de ce médicament pour une utilisation aux États-Unis est subordonnée à des tests cliniques montrant que le médicament réussit à améliorer les symptômes de l’ostéoporose, tels que l’augmentation de la masse osseuse et la limitation des fractures.