Les progrès de la recherche apportent un nouvel éclairage sur l'ostéoporose, qui pourrait toucher jusqu'à la moitié des Américains de plus de 50 ans d'ici 2020.
Pendant des années, nous avons cru comprendre l'ostéoporose : il s'agit d'une maladie dans laquelle les os deviennent de plus en plus fragiles à mesure qu'ils perdent de leur densité, généralement en raison 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 apportent un éclairage nouveau sur l'ostéoporose, qui devrait toucher la moitié des Américains de plus de 50 ans d'ici 2020. Du diagnostic à la prévention en passant par le traitement de l'ostéoporose, les nouvelles recherches bouleversent notre ancienne compréhension de l'ostéoporose.
Ajustement du risque d'ostéoporose
L'examen "de référence" pour diagnostiquer l'ostéoporose est le scanner DEXA (absorptiométrie à rayons X à double énergie), qui mesure la densité osseuse au niveau de la colonne vertébrale, de la hanche ou du poignet. Ce sont les endroits où les fractures osseuses sont les plus fréquentes. Mais ce test, aussi avancé soit-il, a des limites.
"De nombreux patients dont la densité osseuse est normale à la scintigraphie DEXA ont quand même des fractures, et un nombre important de patients dont la scintigraphie DEXA révèle une ostéoporose n'ont pas de fractures", explique le Dr Sundeep Khosla, professeur de médecine et chercheur sur l'ostéoporose à la Mayo Clinic de Rochester (Minnesota). "Le DEXA vous indique la quantité d'os présente, mais pas grand-chose sur la structure interne de cet os." De toute évidence, les médecins aimeraient pouvoir prédire le risque de fracture avec beaucoup plus de précision, afin d'affiner les personnes qui présentent le plus grand risque de fracture et qui ont le plus besoin de médicaments.
Khosla compare le squelette humain à un pont en métal. "Vous pouvez avoir deux ponts contenant la même quantité de métal, mais l'un d'eux peut être plus solide, simplement en raison de la façon dont il est construit", explique-t-il. "De même, comme 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 sur l'ostéoporose étudient de nouvelles techniques d'imagerie et d'informatique qui leur permettront de regarder à l'intérieur de l'os, et de voir des caractéristiques structurelles spécifiques. Cela les aidera à construire des modèles de solidité osseuse permettant de prédire quels patients sont les plus susceptibles de subir des fractures.
L'une de ces techniques d'imagerie est la tomographie assistée par ordinateur (TAO) de la colonne vertébrale et de la hanche. Les chercheurs prennent l'image tridimensionnelle de l'os créée par la tomodensitométrie et utilisent une technique de modélisation informatique qui décompose l'image en petits morceaux. "La densité de chaque morceau permet d'estimer la force de chacun d'entre eux et d'obtenir la force globale de la structure", explique M. Khosla. "Selon l'endroit où un os est le plus faible, il peut être plus ou moins enclin à se fracturer".
Ce principe est porté à un niveau supérieur dans un nouvel instrument utilisé pour étudier l'ostéoporose, appelé tomographie quantitative périphérique à haute résolution. Comme elle utilise un niveau de radiation plus élevé, elle ne peut pas être utilisée au niveau de la colonne vertébrale ou près des organes vitaux, mais elle peut être utilisée pour imager des zones comme les os du poignet. "La résolution des scanners périphériques est suffisamment bonne pour que vous puissiez voir les composants structurels individuels, ce qui vous donne beaucoup plus d'informations sur la solidité de l'os", explique le Dr Khosla.
Il prévoit que les scanners périphériques, qui ne sont peut-être pas beaucoup plus chers que le DEXA actuel, pourraient bientôt être approuvés pour un usage clinique. Comme les tomodensitogrammes sont nettement plus coûteux, ils ne peuvent pas être utilisés comme outil de dépistage autonome. Cependant, lorsqu'un patient passe un scanner pour une autre raison, il est relativement facile d'obtenir des informations sur les os en même temps.
"Nous devons encore accumuler plus de données sur la façon dont ces outils prédisent le risque de fracture, mais les premiers résultats sont prometteurs", déclare Khosla.
Comprendre le remodelage osseux
À l'origine, les médicaments bisphosphonates étaient considérés comme des traitements contre l'ostéoporose permettant de renforcer la masse osseuse. Mais il est rapidement apparu que quelque chose de plus se passait ici. De nombreux patients prenant des bisphosphonates peuvent ne voir qu'une augmentation modeste de leur densité osseuse -- aussi peu que 1 % -- et pourtant ils ont une réduction beaucoup plus importante de leur risque de fractures, jusqu'à 50 %.
"La recherche a montré qu'il n'y a pas de relation entre l'augmentation de la masse osseuse et la réduction du risque de fracture", explique le docteur Robert Heaney, professeur de médecine au centre de recherche sur l'ostéoporose de la faculté de médecine de l'université Creighton à Omaha (Neb).
Les scientifiques se sont rendu compte que les médicaments ralentissaient également le taux de remodelage osseux, processus au cours duquel les zones osseuses existantes sont éliminées pour être ensuite remplacées par de l'os nouveau. Chez les femmes ménopausées, ce taux de remodelage osseux double, puis triple au début de la soixantaine.
"Imaginez que vous commenciez à rénover votre maison : vous avez d'abord construit une extension sur un côté, mais avant de terminer, vous avez décidé de démolir le garage, et avant de terminer, vous avez décidé de construire une terrasse", explique le Dr Heaney. "Vous auriez une maison assez fragile. C'est ce qui se passe avec le remodelage osseux accéléré."
Maintenant qu'ils comprennent l'importance du remodelage osseux, les spécialistes de l'ostéoporose tentent d'utiliser ces connaissances pour aider à prédire les facteurs de risque d'ostéoporose. Ils développent des outils appelés biomarqueurs, qui sont des mesures chimiques du taux de remodelage osseux pouvant être trouvées dans les sécrétions du sang ou de l'urine. Il existe déjà des biomarqueurs du taux de remodelage osseux qui fonctionnent très bien dans les grandes études de population, explique Mme Heaney, mais il n'existe pas encore de marqueurs qui fonctionnent bien dans le cabinet du médecin, au niveau de chaque patient. Une fois que des biomarqueurs plus précis auront été mis au point, ces techniques et les techniques d'imagerie avancées pourraient améliorer considérablement notre compréhension des personnes les plus exposées à l'ostéoporose.
"Cela nous permet de nous concentrer sur l'endroit où se situe réellement le problème : l'excès de remodelage qui rend les os fragiles", explique le Dr Heaney.
Nouveaux traitements de l'ostéoporose
Il y a quelques années, Heaney a vu une jeune fille de 18 ans qui avait été victime d'un grave accident de voiture. Elle s'en était sortie avec seulement quelques contusions, et les radiographies avaient révélé qu'elle avait une densité osseuse inhabituellement 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 fini par identifier ce qu'ils appellent le "gène de la masse osseuse élevée".
Une mutation particulière de ce gène entraîne la production par l'organisme de quantités anormalement élevées d'une protéine appelée LRP5 (low density lipoprotein receptor-related protein 5). La LRP5 influence la quantité d'os formée et maintenue. "Aucune des personnes porteuses du gène de la masse osseuse élevée ne s'était jamais cassé quoi que ce soit, même si elles étaient tombées du toit de la grange", précise M. Heaney.
L'identification du gène de la masse osseuse élevée et de la voie de signalisation chimique qu'il implique a ouvert un large éventail de nouvelles possibilités pour le traitement de l'ostéoporose. "La perspective est de mettre au point un ou plusieurs médicaments contre l'ostéoporose qui amèneront l'organisme à agir comme s'il était atteint de cette mutation, c'est-à-dire à construire davantage d'os", explique M. Heaney. Il pense que des médicaments ciblant cette voie sont déjà en cours d'essai chez l'homme, mais qu'il faudra peut-être un certain temps avant qu'ils puissent être commercialisés. "Comme cette voie agit sur d'autres zones de l'organisme que les os, vous devez être sûr que votre médicament ne produit pas de résultats inattendus ailleurs."
Les scientifiques étudient également de nouveaux composés, appelés analogues de la vitamine D, comme traitements potentiels de l'ostéoporose. Ces médicaments sont, essentiellement, une version suralimentée des suppléments de vitamine D - des molécules qui ont été modifiées, sur la base de la structure de la vitamine D, pour minimiser la perte osseuse et maximiser la formation osseuse.
L'un de ces médicaments, le 2MD, s'est révélé très prometteur dans des modèles animaux d'ostéoporose et est maintenant étudié chez l'homme. "Il stimule de façon spectaculaire la formation osseuse et si nous parvenons à obtenir des résultats similaires, ne serait-ce que vaguement, chez l'homme, ce sera énorme", déclare le docteur Neil Binkley, codirecteur du centre clinique et du programme de recherche sur l'ostéoporose à l'université du Wisconsin-Madison. Autre avantage : comme le médicament est basé sur la vitamine D, le Dr Binkley prévoit qu'il n'y aura pas d'effets secondaires inhabituels et qu'il pourrait même renforcer la fonction du système immunitaire comme le fait la vitamine D naturelle.
Un médicament qui est plus proche de l'approbation est un traitement expérimental appelé denosumab. Cette injection bi-annuelle fait actuellement l'objet d'essais cliniques de phase III, et il a été démontré qu'elle améliore la densité osseuse. Le dénosumab vise une cible entièrement nouvelle pour l'ostéoporose : une protéine appelée ligand RANK. Cette protéine joue un rôle clé dans le processus par lequel les cellules appelées ostéoclastes dégradent les os. Les chercheurs espèrent que le médicament permettra de maîtriser le processus de perte osseuse grâce au remplacement des os. Le dénosumab pourrait être mis sur le marché dès la fin 2008.
"L'ostéoporose est un domaine relativement jeune", déclare le Dr Binkley. "Lorsque j'étais à l'école de médecine, on ne diagnostiquait l'ostéoporose que lorsqu'une personne se cassait un os, tout comme on ne diagnostiquait les maladies cardiaques qu'après une crise cardiaque. Nous en savons plus maintenant, et nous développons de meilleurs outils pour diagnostiquer, traiter et prévenir l'ostéoporose."
