Katepsīns K (CTSK) ir olbaltumviela, kas ir proteāzes veids, enzīms, kas sadala citus proteīnus. Tas ir arī katepsīnu ģimenes loceklis. Šim konkrētajam katepsīnam ir nozīme kaulu matricas sadalīšanā kā daļa no kaulu reabsorbcijas un metabolisma. Kaulu sabrukšanas un atjaunošanas līdzsvars var izjaukt greizi, izraisot osteoporozi. Katepsīna K inhibitori tiek pētīti kā potenciālas zāles, lai bloķētu šo procesu un ārstētu tādus apstākļus kā osteoporoze.
Proteāzes ir liela proteīnu grupa, kas ir sadalīta dažādās klasēs, pamatojoties uz to substrātiem un to aktīvās vietas struktūru. CTSK sauc par cisteīna proteāzi, jo tās aktīvajā vietā ir aminoskābe cisteīns. Daudzas proteāzes tiek ražotas lielākā neaktīvā formā, kas pazīstama kā zimogēns, un tās nebojā apkārtējos audus. Katepsīna proteāžu saime tiek ražota šādā formā, un katepsīns K šķeļas pats skābos apstākļos, veidojot mazāku, aktīvu enzīmu.
Lielākā daļa šīs proteāzes ģimenes locekļu ir atrodami lizosomās. Tie ir šūnu nodalījumi, kas ir ļoti skābi un pilni ar fermentiem, kas noārda šūnu komponentus. Katepsīns K sākotnēji tika atrasts šādos nodalījumos. Lizosomu zemais pH līmenis stimulē fermenta aktivizēšanos. CTSK var atrast arī ārpusšūnu skābā vidē, kur kaulu audos notiek metabolisms.
Kaulu matrica tiek pakļauta pastāvīgam procesam, ko sadala specializētas šūnas, kas pazīstamas kā osteoklasti, un pēc tam to atjauno cita veida šūnas. Šis process parasti ir līdzsvarā, un kauli saglabā savu spēku. Sievietēm novecojot, īpaši pēc menopauzes, kaulu masa bieži tiek zaudēta pārmērīgas katepsīna K aktivitātes dēļ. Tas var izraisīt slimību, kas pazīstama kā osteoporoze, kurā kauli ir trausli un viegli lūzt. Traucējumi var būt nopietni, un šī tendence uz lūzumiem izraisa mobilitātes zudumu un dažreiz priekšlaicīgu nāvi.
Pašlaik osteoporozes ārstēšanai tiek izmantotas zāles, kas pazīstamas kā bisfosfonāti. Viņiem var būt nopietnas blakusparādības, un ārsti ir meklējuši alternatīvas zāles. Katepsīna K inhibitori ir bijuši loģiski mērķtiecīgi izvēlēti, jo tiem ir nozīme kaulu komponentu sadalīšanās bloķēšanā.
Katepsīna K inhibitors odanakatibs ir izrādījies daudzsološs klīniskajos pētījumos Amerikas Savienotajās Valstīs, un to izstrādā farmācijas uzņēmums Merck. Šīs zāles ir izturējušas klīniskos pētījumus par drošību un ir pierādījušas, ka palielinās kaulu blīvums sievietēm pēcmenopauzes periodā. Šo zāļu apstiprināšana lietošanai Amerikas Savienotajās Valstīs ir atkarīga no klīniskās pārbaudes, kas parāda, ka zāles veiksmīgi mazina osteoporozes simptomus, piemēram, palielina kaulu masu un ierobežo lūzumus.