Katepsiini K (CTSK) on proteiini, joka on eräänlainen proteaasi, entsyymi, joka hajottaa muita proteiineja. Se on myös katepsiiniperheen jäsen. Tällä erityisellä katepsiinillä on rooli luumatriisin hajottamisessa osana luun imeytymistä ja aineenvaihduntaa. Luun hajoamisen ja uudelleenrakentamisen tasapaino voi mennä pieleen, mikä johtaa osteoporoosiin. Katepsiini K: n estäjiä tutkitaan mahdollisina lääkkeinä, jotka estävät tämän prosessin ja hoitavat sairauksia, kuten osteoporoosia.
Proteaasit ovat suuri ryhmä proteiineja, jotka on jaettu useisiin luokkiin niiden substraattien ja aktiivisen kohdan rakenteen perusteella. CTSK: tä kutsutaan kysteiiniproteaasiksi, koska sen aktiivisessa paikassa on aminohappo kysteiini. Monet proteaasit tuotetaan suuremmassa inaktiivisessa muodossa, joka tunnetaan tsymogeeninä, eivätkä ne vahingoita ympäröivää kudosta. Proteaasien katepsiiniperhe tuotetaan tässä muodossa, ja katepsiini K pilkkoutuu happamissa olosuhteissa muodostaen pienemmän, aktiivisen entsyymin.
Suurin osa tämän proteaasiperheen jäsenistä löytyy lysosomeista. Nämä ovat soluosastoja, jotka ovat erittäin happamia ja täynnä solukomponentteja hajottavia entsyymejä. Katepsiini K löydettiin alun perin tällaisista osastoista. Lysosomien alhainen pH stimuloi entsyymiä aktivoimaan itsensä. CTSK: ta esiintyy myös solunulkoisesti happamassa ympäristössä, jossa luukudos metaboloituu.
Luumatriisi hajoaa jatkuvasti osteoklasteina tunnetuilla erikoissoluilla, ja sitten muut solutyypit rakentavat sen uudelleen. Tämä prosessi on yleensä tasapainossa ja luut säilyttävät lujuutensa. Naisten ikääntyessä, etenkin vaihdevuosien jälkeen, luumassa menetetään usein katepsiini K -aktiivisuuden liiallisen vaikutuksen vuoksi. Tämä voi johtaa osteoporoosiksi kutsuttuun sairauteen, jossa luut ovat hauraita ja murtuvat helposti. Häiriö voi olla vakava, ja tämä taipumus murtumiin johtaa liikkuvuuden menetykseen ja joskus varhaiseen kuolemaan.
Tällä hetkellä osteoporoosin hoitoon käytetään bisfosfonaateiksi kutsuttuja lääkkeitä. Niillä voi olla vakavia sivuvaikutuksia, ja lääkärit ovat etsineet vaihtoehtoisia lääkkeitä. Katepsiini K: n estäjät ovat olleet loogisia valintoja kohdentaa, koska niillä on rooli luukomponenttien hajoamisen estämisessä.
Katepsiini K: n estäjä odanacatib on osoittautunut lupaavaksi kliinisissä tutkimuksissa Yhdysvalloissa, ja sitä kehittää lääkeyhtiö Merck. Tämä lääke on läpäissyt turvallisuuden kliiniset tutkimukset ja on osoittanut lupauksen lisätä luun tiheyttä postmenopausaalisilla naisilla. Tämän lääkkeen hyväksyminen käytettäväksi Yhdysvalloissa riippuu kliinisistä testeistä, jotka osoittavat, että lääke on onnistunut parantamaan osteoporoosin oireita, kuten lisäämään luumassaa ja rajoittamaan murtumia.