Успіхи в дослідженні змінюють те, як експерти остеопорозу думають про це поширене захворювання.

Автор Джина Шоу

Протягом багатьох років ми вважали, що ми розуміємо остеопороз: це хвороба, в якій кістки стають все більш і більш крихкими, оскільки вони втрачають щільність, як правило, через старіння, менопаузу та інші фактори, такі як відсутність кальцію і вітаміну D у раціоні.

Але сьогодні, досягнення в дослідженні проливають нове світло на остеопороз, який, як передбачається, вплине на половину всіх американців старше 50 років до 2020 року.Від діагностики до профілактики до лікування остеопорозу, нові дослідження перевертають наше старе розуміння остеопорозу.

Тонка настройка ризику остеопорозу

Тест "золотого стандарту" для діагностики остеопорозу - це DEXA-сканування (подвійне енергетичне поглинання), яке вимірює щільність кісткової тканини в хребті, стегнах або зап'ясті. Це найбільш поширені місця для переломів кісток. Але цей тест, як він просунутий, має обмеження.

"У багатьох пацієнтів з нормальними вимірами щільності кісткової тканини на скануванні DEXA все ще є переломи, і значна кількість пацієнтів, у яких сканування DEXA показує остеопороз, не отримує переломів", - каже доктор медицини Sundeep Khosla, професор медицини і дослідник остеопорозу в Mayo Клініка в Рочестері, штат Міннесота. "DEXA розповідає, скільки кісток є, але не багато про внутрішню структуру цієї кістки". Очевидно, що лікарі хотіли б більш точно прогнозувати ризик переломів, точніше налаштувати тих, хто має найбільший ризик переломів і найбільше потребує медикаментів.

Хосла порівнює людський скелет з мостом, зробленим з металу. "Ви могли б мати два мости з однаковою кількістю металу в них, але можна було б бути більш міцним, тільки тому, що він побудований", говорить він. "Так само, оскільки мікроархітектура кісток однієї людини відрізняється від інших, їхня фактична сила може бути зовсім іншою".

Хосла та інші дослідники остеопорозу вивчають нові технології візуалізації та комп'ютерної техніки, які дозволять їм виглядати всередині кістки, і побачити специфічні структурні характеристики. Це допоможе їм побудувати моделі міцності кісток, які можуть допомогти передбачити, які пацієнти, швидше за все, мають переломи.

Одним з таких методів візуалізації є комп'ютерна томографія (КТ) сканування хребта і стегна. Дослідники приймають тривимірне зображення кістки, яку створює КТ, і використовують техніку комп'ютерного моделювання, яка розбиває зображення на дрібні шматочки. "Щільність кожного елемента дозволяє оцінити міцність кожної деталі і отримати загальну міцність конструкції", - говорить Хосла. "Залежно від того, де кістка є найслабшою, вона може бути більш-менш схильною до переломів".

Продовження

Це прийнято на більш високий рівень у новому інструменті, що використовується для вивчення остеопорозу, який називається периферичною томографією з високою роздільною здатністю. Оскільки він використовує більш високий рівень радіації, він не може бути використаний на хребті або поблизу життєво важливих органів, але він може бути використаний для зображення областей, таких як кістки зап'ястя. "Дозвіл з периферійними сканерами достатньо гарний, що ви можете бачити окремі структурні компоненти, які дають вам набагато більше інформації про міцність кістки", - говорить Хосла.

Він передбачає, що периферійні сканери, які можуть бути не набагато дорожче, ніж сьогоднішні DEXA, можуть незабаром бути схвалені для клінічного використання. Оскільки КТ значно дорожче, вони не можуть використовуватися як автономний інструмент скринінгу. Однак, коли пацієнт має комп'ютерну томографію з іншої причини, відносно легко отримати інформацію про кістку одночасно.

"Ми все ще повинні накопичити більше даних про те, як ці інструменти передбачають ризик перелому, але перші результати є перспективними", - говорить Хосла.

Розуміння ремоделювання кісток

Препарати бісфосфонати спочатку вважалися лікуванням остеопорозу, що сприяло формуванню кісткової маси. Але незабаром з'ясувалося, що тут відбувається щось більше. Багато пацієнтів, які приймають бісфосфонати, можуть спостерігати лише помірне збільшення щільності кісткової тканини - лише 1% - і все ж вони мають набагато більше зниження ризику переломів, аж до 50%.

"Дослідження показали, що немає ніякого зв'язку між тим, наскільки ці препарати утворюють кісткову масу і зниженням ризику перелому", говорить Роберт Хіні, доктор медичних наук, професор медицини в дослідницькому центрі остеопорозу при медичній школі університету Крейтон в Омахі .

Вчені зрозуміли, що препарати також уповільнюють швидкість ремоделювання кісток -- процес, при якому існуючі ділянки кістки відстають, а потім замінюють новою кісткою. У жінок в менопаузі ця швидкість подрібнення кісткової тканини подвоюється - і потім вона потроюється на початку 60-х років жінки.

"Уявіть собі, якщо ви почали реконструювати свій будинок: спочатку ви покладете подовжувач на одну сторону, але перш ніж закінчите це, ви вирішили вирвати гараж, і перед тим, як закінчити це, ви вирішили покласти колоду", говорить Хіні. - У вас буде досить крихкий будинок. Ось що відбувається з прискореним ремоделюванням кістки.

Продовження

Тепер, коли вони розуміють важливість ремоделювання кісток, фахівці з остеопорозу намагаються використати ці знання для прогнозування факторів ризику остеопорозу. Вони розробляють інструменти, відомі як біомаркери, які є хімічними показниками швидкості ремоделювання кісток, які можна знайти в виділеннях з крові або сечі. Існує вже біомаркери для швидкості ремоделювання кісткової тканини, які працюють дуже добре у великих популяційних дослідженнях, говорить Хіні, але вони ще не мають маркерів, які працюють добре в кабінеті лікаря, на рівні окремого пацієнта. Як тільки будуть розроблені більш точні біомаркери, ці та вдосконалені методи візуалізації можуть значно поліпшити наше розуміння того, хто перебуває під великим ризиком від остеопорозу.

"Це дозволяє нам зосередитися на тому, де проблема насправді лежить: надлишкове ремоделювання, що робить кістку крихкою", говорить Хіні.

Нові методи лікування остеопорозу

Кілька років тому Хіні побачив 18-річну дівчину, яка потрапила в серйозну аварію. Вона втікла лише з декількома синцями, а рентгенівські промені виявили, що вона має надзвичайно високу щільність кісток. Виявилося, що у її матері теж була щільність кістки значно вище середньої. Хіні та його колеги з Creighton почали вивчати всю сім'ю - понад 150 осіб - і в кінцевому підсумку визначили те, що вони називають "геном високої кісткової маси".

Конкретна мутація в цьому гені змушує тіло робити аномально високі кількості білка, який називається LRP5 (білок 5, пов'язаний з рецептором ліпопротеїнів низької щільності). LRP5 впливає на формування та підтримку кістки. "Жоден з людей з високим геном кісткової маси ніколи нічого не порушував, навіть якщо вони звалилися з даху корівника", - говорить Хіні.

Ідентифікація високого гена кісткової маси та шляхів хімічного сигналізації, що вона включає, відкрила широкий спектр нових можливостей для лікування остеопорозу. "Перспектива тут полягає в тому, щоб побудувати лікарський засіб для остеопорозу або препарати, які змушують тіло діяти так, ніби має цю мутацію, створюючи більше кісток", - говорить Хіні. Він вважає, що ліки, спрямовані на цей шлях, вже проходять тестування людей, але це може зайняти деякий час, перш ніж вони зможуть прийти на ринок. "Оскільки цей шлях діє на інші ділянки тіла, крім кісток, ви повинні бути впевнені, що ваш препарат не дає ненавмисних результатів у інших місцях".

Продовження

Вчені також досліджують нові сполуки, які називаються аналогами вітаміну D, як потенційне лікування остеопорозу. Ці препарати є, по суті, наддувною версією вітаміну D добавки - молекули, які були змінені, засновані на структурі вітаміну D, щоб мінімізувати втрату кісткової маси і максимізувати кісткоутворення.

Один з цих препаратів, 2MD, показав великі перспективи в моделях тварин на остеопорозі і зараз вивчається у людей. "Це різко стимулює утворення кісток, і якщо ми зможемо побачити все, що навіть нечітко наближається до тих самих результатів у людей, це буде величезним", говорить Ніл Бінклі, доктор медичних наук, співдиректор клінічного центру остеопорозу та Дослідницька програма в Університеті Вісконсін-Медісон. Ще один плюс: оскільки препарат базується на вітаміні D, Бінклі прогнозує, що не може бути ніяких незвичайних побічних ефектів, і це може навіть підвищити функцію імунної системи так, як це робить природний вітамін D.

Один препарат, який наближається до схвалення, являє собою експериментальне лікування, яке називається деносумаб. Ця ін'єкція два рази на рік зараз проводиться в клінічних випробуваннях ІІІ фази, і, як було показано, вона покращує щільність кісткової тканини. Деносумаб спрямований на абсолютно нову мішень для остеопорозу: білок, який називається лігандом RANK. Цей білок відіграє ключову роль у процесі, за допомогою якого клітини, які називаються остеокластами, розщеплюють кістки. І дослідники сподіваються, що цей препарат допоможе зберегти процес втрати кісткової тканини під час заміни кістки. Деносумаб може бути на ринку вже наприкінці 2008 року.

"Остеопороз - досить молоде поле", говорить Бінклі. "Коли я навчався в медичній школі, ви діагностували остеопороз тільки після того, як хтось зламав кістку, так само, як ми використовували тільки діагностику серцевих захворювань після серцевого нападу. Зараз ми знаємо більше, і ми розробляємо кращі інструменти для діагностики, лікування та запобігти остеопорозу. "