I progressi della ricerca stanno facendo nuova luce sull'osteoporosi, che entro il 2020 potrebbe colpire fino alla metà degli americani di età superiore ai 50 anni.
Per anni abbiamo pensato di conoscere l'osteoporosi: è una malattia in cui le ossa diventano sempre più fragili con la perdita di densità, di solito a causa dell'invecchiamento, della menopausa e di altri fattori come la mancanza di calcio e vitamina D nella dieta.
Oggi, però, i progressi della ricerca stanno gettando nuova luce sull'osteoporosi, che si prevede colpirà ben la metà degli americani di età superiore ai 50 anni entro il 2020. Dalla diagnosi alla prevenzione, fino al trattamento dell'osteoporosi, le nuove ricerche stanno stravolgendo la nostra vecchia concezione dell'osteoporosi.
Messa a punto del rischio di osteoporosi
Il test "gold standard" per la diagnosi dell'osteoporosi è la scansione DEXA (assorbimetria a raggi X a doppia energia), che misura la densità ossea nella colonna vertebrale, nell'anca o nel polso. Queste sono le sedi più comuni di fratture ossee. Ma questo test, per quanto avanzato, ha dei limiti.
"Molti pazienti con misurazioni normali della densità ossea su una scansione DEXA hanno comunque fratture, e un numero sostanziale di pazienti la cui scansione DEXA mostra l'osteoporosi non si frattura", afferma Sundeep Khosla, MD, professore di medicina e ricercatore sull'osteoporosi presso la Mayo Clinic di Rochester, Minnesota. "La DEXA ci dice quanto osso è presente, ma non molto sulla struttura interna dell'osso". Ovviamente, i medici vorrebbero essere in grado di prevedere il rischio di frattura in modo molto più accurato, per mettere a punto chi è più a rischio di frattura e ha più bisogno di farmaci.
Khosla paragona lo scheletro umano a un ponte di metallo. "Si potrebbero avere due ponti con la stessa quantità di metallo, ma uno potrebbe essere più robusto, solo per il modo in cui è costruito", dice. "Allo stesso modo, poiché la microarchitettura delle ossa di una persona è diversa da quella di un'altra, la loro forza effettiva può essere molto diversa".
Khosla e altri ricercatori sull'osteoporosi stanno studiando nuove tecniche di imaging e di computer che consentiranno loro di guardare all'interno dell'osso e di vederne le caratteristiche strutturali specifiche. Questo li aiuterà a costruire modelli di resistenza ossea che possono aiutare a prevedere quali pazienti hanno maggiori probabilità di avere fratture.
Una di queste tecniche di imaging è la tomografia computerizzata (TC) della colonna vertebrale e dell'anca. I ricercatori prendono l'immagine tridimensionale dell'osso creata dalla TAC e utilizzano una tecnica di modellazione al computer che scompone l'immagine in piccoli pezzi. "La densità di ciascun pezzo consente di stimare la forza di ciascun pezzo e di ottenere la forza complessiva della struttura", spiega Khosla. "A seconda del punto in cui un osso è più debole, può essere più o meno soggetto a fratture".
Questo aspetto è stato portato a un livello superiore in un nuovo strumento utilizzato per studiare l'osteoporosi, chiamato tomografia quantitativa periferica ad alta risoluzione. Poiché utilizza un livello di radiazioni più elevato, non può essere utilizzata a livello della colonna vertebrale o in prossimità di organi vitali, ma può essere impiegata per l'immagine di aree come le ossa del polso. "La risoluzione degli scanner periferici è abbastanza buona da permettere di vedere i singoli componenti strutturali, che forniscono molte più informazioni sulla resistenza dell'osso", spiega Khosla.
Egli prevede che gli scanner periferici, che potrebbero non essere molto più costosi dell'attuale DEXA, potrebbero presto essere approvati per l'uso clinico. Poiché la TAC è significativamente più costosa, potrebbe non essere utilizzata come strumento di screening a sé stante. Tuttavia, quando un paziente si sottopone a una TAC per un altro motivo, è relativamente facile ottenere informazioni sulle ossa nello stesso momento.
"Dobbiamo ancora accumulare più dati su come questi strumenti predicono il rischio di frattura, ma i primi risultati sono promettenti", afferma Khosla.
Capire il rimodellamento osseo
I farmaci bifosfonati sono stati inizialmente concepiti come trattamenti per l'osteoporosi che aiutavano a costruire la massa ossea. Ma ben presto è diventato chiaro che c'era qualcosa di più. Molti pazienti che assumono bifosfonati possono registrare solo un modesto aumento della densità ossea - anche solo l'1% - e tuttavia hanno una riduzione del rischio di fratture molto maggiore, fino al 50%.
"La ricerca ha dimostrato che non c'è alcuna relazione tra l'aumento della massa ossea e la riduzione del rischio di fratture", afferma Robert Heaney, medico, professore di medicina presso il Centro di Ricerca sull'Osteoporosi della Creighton University School of Medicine di Omaha, Neb.
Gli scienziati si sono resi conto che i farmaci rallentavano anche il tasso di rimodellamento osseo - il processo in cui le aree di osso esistenti vengono eliminate, per essere poi sostituite da nuovo osso. Nelle donne in menopausa, il tasso di rimodellamento osseo raddoppia, per poi triplicare entro i 60 anni.
"Immaginate di iniziare a ristrutturare la vostra casa: prima avete costruito un'estensione su un lato, ma prima di finirla avete deciso di demolire il garage, e prima di finirla avete deciso di costruire una terrazza", dice Heaney. "Avresti una casa piuttosto fragile. È quello che succede con il rimodellamento osseo accelerato".
Ora che hanno compreso l'importanza del rimodellamento osseo, gli esperti di osteoporosi stanno cercando di utilizzare queste conoscenze per aiutare a prevedere i fattori di rischio dell'osteoporosi. Stanno sviluppando strumenti noti come biomarcatori, ovvero misure chimiche del tasso di rimodellamento osseo che possono essere trovate in secrezioni di sangue o urina. Esistono già biomarcatori per il tasso di rimodellamento osseo che funzionano molto bene in studi su ampie popolazioni, dice Heaney, ma non esistono ancora marcatori che funzionino bene nello studio medico, a livello di singolo paziente. Una volta sviluppati biomarcatori più accurati, queste e le tecniche di imaging avanzate potranno migliorare enormemente la nostra comprensione di chi è più a rischio di osteoporosi.
"Questo ci permette di concentrarci su dove si trova realmente il problema: l'eccesso di rimodellamento che rende l'osso fragile", afferma Heaney.
Nuovi trattamenti per l'osteoporosi
Qualche anno fa, Heaney vide una ragazza di 18 anni che aveva avuto un grave incidente stradale. Se l'era cavata solo con qualche livido e le radiografie avevano rivelato che aveva una densità ossea insolitamente elevata. Si scoprì che anche sua madre aveva una densità ossea ben superiore alla media. Heaney e i suoi colleghi di Creighton iniziarono a studiare l'intera famiglia - oltre 150 persone - e alla fine identificarono quello che chiamano il "gene della massa ossea elevata".
Una particolare mutazione in questo gene fa sì che l'organismo produca quantità anormalmente elevate di una proteina chiamata LRP5 (low density lipoprotein receptor-related protein 5). LRP5 influenza la quantità di osso che si forma e si mantiene. "Nessuna delle persone con il gene della massa ossea elevata si era mai rotta qualcosa, anche se era caduta dal tetto del fienile", dice Heaney.
L'identificazione del gene della massa ossea elevata e della via di segnalazione chimica che coinvolge ha aperto un'ampia gamma di nuove possibilità di trattamento dell'osteoporosi. "La prospettiva è quella di creare uno o più farmaci per l'osteoporosi che inducano l'organismo ad agire come se avesse quella mutazione, costruendo più osso", dice Heaney. Egli ritiene che i farmaci mirati a questa via siano già in fase di sperimentazione sull'uomo, ma potrebbe volerci del tempo prima che possano arrivare sul mercato. "Poiché questa via agisce su altre aree del corpo oltre all'osso, bisogna essere sicuri che il farmaco non produca risultati indesiderati altrove".
Gli scienziati stanno anche studiando nuovi composti, chiamati analoghi della vitamina D, come potenziali trattamenti dell'osteoporosi. Questi farmaci sono, essenzialmente, una versione potenziata degli integratori di vitamina D - molecole che sono state modificate, sulla base della struttura della vitamina D, per ridurre al minimo la perdita di tessuto osseo e massimizzarne la formazione.
Uno di questi farmaci, il 2MD, si è dimostrato molto promettente nei modelli animali di osteoporosi ed è ora in fase di studio sull'uomo. "Se riusciamo a vedere qualcosa che si avvicini anche solo vagamente allo stesso tipo di risultati nell'uomo, sarà una cosa enorme", afferma Neil Binkley, medico, condirettore del Centro clinico e del Programma di ricerca sull'osteoporosi dell'Università del Wisconsin-Madison. Un altro vantaggio: poiché il farmaco è basato sulla vitamina D, Binkley prevede che non ci saranno effetti collaterali insoliti e che potrebbe persino potenziare la funzione del sistema immunitario come fa la vitamina D naturale.
Un farmaco più vicino all'approvazione è un trattamento sperimentale chiamato denosumab. Questa iniezione biennale è attualmente in fase III di sperimentazione clinica e ha dimostrato di migliorare la densità ossea. Il denosumab mira a un bersaglio completamente nuovo per l'osteoporosi: una proteina chiamata ligando RANK. Questa proteina svolge un ruolo chiave nel processo in cui le cellule chiamate osteoclasti demoliscono l'osso. I ricercatori sperano che il farmaco aiuti a tenere sotto controllo il processo di perdita ossea con la sostituzione dell'osso. Denosumab potrebbe essere commercializzato già alla fine del 2008.
"L'osteoporosi è un campo abbastanza giovane", afferma Binkley. "Quando frequentavo la facoltà di medicina, si diagnosticava l'osteoporosi solo dopo che qualcuno si era rotto un osso, così come si diagnosticavano le malattie cardiache solo dopo un attacco di cuore. Ora ne sappiamo di più e stiamo sviluppando strumenti migliori per diagnosticare, trattare e prevenire l'osteoporosi".
