Les progrès de la recherche changent la façon dont les experts en ostéoporose envisagent cette maladie répandue.

Par Gina Shaw

Pendant des années, nous pensions comprendre l’ostéoporose: c’est une maladie dans laquelle les os deviennent de plus en plus fragiles à mesure qu’ils perdent en densité, généralement à cause du vieillissement, de la ménopause et d’autres facteurs, tels que le manque de calcium et de vitamine D dans l’alimentation.

Mais aujourd'hui, les progrès de la recherche jettent une lumière nouvelle sur l'ostéoporose, qui devrait toucher jusqu'à la moitié des Américains de plus de 50 ans d'ici à 2020.Du diagnostic à la prévention en passant par le traitement de l'ostéoporose, de nouvelles recherches bouleversent notre vieille compréhension de l'ostéoporose.

Réglage précis du risque d'ostéoporose

Le test de référence pour le diagnostic de l'ostéoporose est le scanner DEXA (absorptiométrie à rayons X en double énergie), qui mesure la densité osseuse de la colonne vertébrale, de la hanche ou du poignet. Ce sont les endroits les plus communs pour les fractures osseuses. Mais ce test, aussi avancé soit-il, a ses limites.

"De nombreux patients dont les mesures de densité osseuse sur un scanner DEXA sont normales ont encore des fractures et un nombre important de patients dont le scanner DEXA montre que l'ostéoporose ne présente pas de fractures", déclare Sundeep Khosla, MD, professeur de médecine et chercheur en ostéoporose au Mayo. Clinique à Rochester, Minnesota "Le DEXA vous dit combien d’os est présent, mais pas beaucoup sur la structure interne de cet os." De toute évidence, les médecins aimeraient être en mesure de prédire le risque de fracture de manière beaucoup plus précise, afin de déterminer avec précision le risque de fracture le plus élevé et le besoin de médicaments.

Khosla compare le squelette humain à un pont en métal. "Vous pourriez avoir deux ponts avec la même quantité de métal, mais un pourrait être plus solide, juste à cause de la façon dont il est construit", dit-il. "De même, étant donné que la microarchitecture des os d'une personne est différente de celle d'une autre, leur force réelle peut être très différente."

Khosla et d’autres chercheurs en ostéoporose étudient de nouvelles techniques d’imagerie et informatiques leur permettant de à l'intérieur l'os, et voir les caractéristiques structurelles spécifiques. Cela les aidera à élaborer des modèles de résistance des os pouvant aider à prédire quels patients risquent le plus de subir une fracture.

Une telle technique d'imagerie est la tomodensitométrie (TDM) de la colonne vertébrale et de la hanche. Les chercheurs prennent l'image tridimensionnelle de l'os créé par le scanner et utilisent une technique de modélisation informatique qui décompose l'image en minuscules morceaux. "La densité de chaque pièce vous permet d'estimer la résistance de chaque pièce et d'obtenir la résistance globale de la structure", explique Khosla. "Selon l'endroit où un os est le plus faible, il peut être plus ou moins sujet aux fractures."

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Cela est porté à un niveau supérieur dans un nouvel instrument utilisé pour étudier l'ostéoporose, appelé tomographie quantitative périphérique à haute résolution. Parce qu'il utilise un niveau de rayonnement plus élevé, il ne peut pas être utilisé au niveau de la colonne vertébrale ou à proximité d'organes vitaux, mais il peut également être utilisé pour imager des zones telles que les os du poignet. "La résolution avec les scanners périphériques est suffisamment bonne pour que vous puissiez voir les composants structurels individuels, ce qui vous donne beaucoup plus d'informations sur la résistance de l'os", déclare Khosla.

Il prédit que les scanners périphériques, qui ne coûteraient peut-être pas beaucoup plus cher que le DEXA actuel, pourraient bientôt être approuvés pour un usage clinique. Étant donné que les tomodensitogrammes sont beaucoup plus coûteux, ils ne peuvent pas être utilisés comme outil de dépistage autonome. Cependant, lorsqu'un patient subit un scanner pour une autre raison, il est relativement facile d'obtenir des informations sur les os en même temps.

"Nous avons encore besoin de collecter davantage de données sur la manière dont ces outils prédisent le risque de fracture, mais les premiers résultats sont prometteurs", a déclaré Khosla.

Comprendre le remodelage osseux

Les médicaments à base de bisphosphonates étaient à l’origine des traitements contre l’ostéoporose qui contribuaient à la formation de masse osseuse. Mais il est vite devenu évident que quelque chose de plus se passait ici. De nombreux patients prenant des bisphosphonates peuvent ne voir qu'une augmentation modeste de la densité osseuse - aussi peu que 1% - et pourtant, leur risque de fractures est beaucoup plus réduit, jusqu'à 50%.

"Les recherches ont montré qu'il n'existait aucune relation entre la quantité de ces médicaments qui construisaient la masse osseuse et la réduction du risque de fracture", déclare Robert Heaney, MD, professeur de médecine au Centre de recherche sur l'ostéoporose de la Creighton University School of Medicine à Omaha, Nb .

Les scientifiques ont compris que les médicaments ralentissaient également le taux de remodelage osseux -- le processus dans lequel les zones existantes de l'os est réduit, pour être remplacé plus tard par un nouvel os. Chez les femmes ménopausées, ce taux de remodelage osseux double - puis triple par le début de la soixantaine.

"Imaginez si vous avez commencé à remodeler votre maison: vous avez d'abord mis une extension d'un côté, mais avant de terminer cela, vous avez décidé de démolir le garage, et avant de terminer cela, vous avez décidé de mettre une terrasse", explique Heaney. "Vous auriez une maison assez fragile. C'est ce qui se passe avec le remodelage osseux accéléré."

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Maintenant qu'ils comprennent l'importance du remodelage osseux, les experts en ostéoporose tentent d'utiliser ces connaissances pour mieux prédire les facteurs de risque de l'ostéoporose. Ils développent des outils connus sous le nom de biomarqueurs, qui sont des mesures chimiques du taux de remodelage osseux que l'on peut trouver dans les sécrétions de sang ou d'urine. Selon M. Heaney, il existe déjà des biomarqueurs du taux de remodelage osseux qui fonctionnent très bien dans les grandes études de population, mais ils ne disposent pas encore de marqueurs qui fonctionnent bien chez le médecin, au niveau de chaque patient. Une fois que des biomarqueurs plus précis auront été mis au point, ces techniques d’imagerie avancées permettront d’améliorer considérablement notre compréhension des personnes les plus exposées au risque d’ostéoporose.

"Cela nous permet de nous concentrer sur le véritable problème: le remodelage excessif qui fragilise les os", déclare Heaney.

Nouveaux traitements contre l'ostéoporose

Il y a quelques années, Heaney a vu une fille de 18 ans qui avait eu un grave accident de voiture. Elle s'était échappée avec seulement quelques ecchymoses et les rayons X révélèrent qu'elle avait une densité osseuse exceptionnellement élevée. Il s'est avéré que sa mère avait également une densité osseuse bien supérieure à la moyenne. Heaney et ses collègues de Creighton ont commencé à étudier toute la famille - plus de 150 personnes - et ont finalement identifié ce qu'ils appellent le "gène de masse osseuse élevée".

Une mutation particulière de ce gène amène le corps à produire des quantités anormalement élevées d'une protéine appelée LRP5 (protéine 5 liée aux récepteurs de lipoprotéines de basse densité). LRP5 influence la quantité d'os formée et maintenue. "Aucune des personnes ayant le gène de masse osseuse élevée n'avait jamais brisé quoi que ce soit, même si elles étaient tombées du toit de la grange", a déclaré Heaney.

L'identification du gène de masse osseuse élevée et de la voie de signalisation chimique qu'il implique a ouvert de nombreuses possibilités nouvelles pour le traitement de l'ostéoporose. "La perspective ici est de construire un médicament contre l'ostéoporose ou des médicaments qui font que le corps agisse comme s'il était porteur de cette mutation, construisant davantage d'os", explique Heaney. Il pense que les médicaments destinés à cette voie font déjà l’objet de tests sur des humains, mais que leur mise sur le marché peut prendre un certain temps. "Parce que cette voie agit sur d'autres parties du corps que les os, vous devez être sûr que votre médicament ne produit pas de résultats inattendus ailleurs."

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Les scientifiques étudient également de nouveaux composés, appelés analogues de la vitamine D, en tant que traitements potentiels de l'ostéoporose. Ces médicaments sont essentiellement une version suralimentée de suppléments de vitamine D, des molécules modifiées en fonction de la structure de la vitamine D, afin de minimiser la perte osseuse et de maximiser la formation osseuse.

L'un de ces médicaments, le 2MD, s'est révélé très prometteur dans les modèles animaux d'ostéoporose et fait actuellement l'objet d'études chez l'homme. "Cela stimule considérablement la formation osseuse, et si nous sommes capables de voir tout ce qui ressemble même vaguement au même genre de résultats chez l'homme, cela va être énorme", a déclaré Neil Binkley, MD, co-directeur du Centre clinique d'ostéoporose et Programme de recherche à l'Université de Wisconsin-Madison. Un autre avantage: étant donné que le médicament est basé sur la vitamine D, Binkley prédit qu’il n’y aura pas d’effets secondaires inhabituels et qu’il pourrait même renforcer le système immunitaire de la même manière que la vitamine D naturelle.

Un médicament plus proche de l’approbation est un traitement expérimental appelé dénosumab. Cette injection bi-annuelle fait actuellement l'objet d'essais cliniques de phase III et il a été démontré qu'elle améliorait la densité osseuse. Denosumab vise une toute nouvelle cible de l'ostéoporose: une protéine appelée ligand RANK. Cette protéine joue un rôle clé dans le processus par lequel des cellules appelées ostéoclastes décomposent les os. Et les chercheurs espèrent que le médicament aidera à contrôler le processus de perte osseuse grâce au remplacement osseux. Le denosumab pourrait être sur le marché dès la fin de 2008.

"L'ostéoporose est un domaine relativement jeune", a déclaré Binkley. "Quand j'étais à la faculté de médecine, vous ne diagnostiquiez l'ostéoporose qu'après une fracture, tout comme nous ne diagnostiquions la maladie cardiaque qu'après une crise cardiaque. Nous en savons plus maintenant, et nous développons de meilleurs outils pour diagnostiquer, traiter et prévenir l'ostéoporose. "