A catepsina K (CTSK) é uma proteína que é um tipo de protease, uma enzima que decompõe outras proteínas. É também um membro da família das catepsinas. Esta catepsina em particular desempenha um papel na quebra da matriz óssea como parte da reabsorção e metabolismo ósseo. O equilíbrio da quebra e reconstrução óssea pode dar errado, levando à osteoporose. Os inibidores da catepsina K estão sendo investigados como possíveis drogas para bloquear esse processo e tratar doenças como a osteoporose.
As proteases são um grande grupo de proteínas que são divididas em uma variedade de classes, com base em seus substratos e na estrutura de seu local ativo. O CTSK é chamado de protease de cisteína porque possui o aminoácido cisteína em seu local ativo. Muitas proteases são produzidas em uma forma inativa maior, conhecida como zimogênio, e não danificam o tecido circundante. A família de proteases da catepsina é produzida nesta forma, e a catepsina K se quebra em condições ácidas, produzindo uma enzima ativa menor.
A maioria dos membros desta família de proteases é encontrada em lisossomos. Estes são compartimentos celulares altamente ácidos e cheios de enzimas que degradam os componentes celulares. A catepsina K foi originalmente encontrada em tais compartimentos. O baixo pH dos lisossomos estimula a enzima a se ativar. O CTSK também pode ser encontrado extracelularmente no ambiente ácido, onde o tecido ósseo está passando por metabolismo.
A matriz óssea passa por um processo constante de decomposição por células especializadas conhecidas como osteoclastos e, em seguida, é reconstruída por outros tipos de células. Esse processo geralmente está em equilíbrio e os ossos mantêm sua força. À medida que as mulheres envelhecem, principalmente após a menopausa, a massa óssea é frequentemente perdida devido a um excesso de atividade da catepsina K. Isso pode resultar na doença conhecida como osteoporose, na qual os ossos são quebradiços e fraturam facilmente. O distúrbio pode ser grave e essa tendência à fratura resulta em perda de mobilidade e, às vezes, morte precoce.
Atualmente, existem medicamentos conhecidos como bisfosfonatos usados no tratamento da osteoporose. Eles podem ter efeitos colaterais graves, e os médicos têm procurado medicamentos alternativos. Os inibidores da catepsina K têm sido escolhas lógicas a serem alvo, devido ao seu papel no bloqueio da quebra dos componentes ósseos.
O inibidor da catepsina K odanacatib mostrou-se promissor em ensaios clínicos nos Estados Unidos e está sendo desenvolvido pela empresa farmacêutica Merck. Este medicamento passou nos ensaios clínicos de segurança e mostrou-se promissor no aumento da densidade óssea em mulheres na pós-menopausa. A aprovação deste medicamento para uso nos Estados Unidos depende de testes clínicos que mostrem que o medicamento é capaz de melhorar os sintomas da osteoporose, como aumento da massa óssea e limitação de fraturas.