अनुसंधान में प्रगति से ऑस्टियोपोरोसिस विशेषज्ञों के इस व्यापक बीमारी के बारे में सोचने का तरीका बदल रहा है।

जीना शॉ द्वारा

वर्षों से, हमने सोचा है कि हम ऑस्टियोपोरोसिस को समझ गए हैं: यह एक ऐसी बीमारी है जिसमें हड्डियों को अधिक से अधिक नाजुक हो जाता है क्योंकि वे घनत्व खो देते हैं, आमतौर पर उम्र बढ़ने, रजोनिवृत्ति और अन्य कारकों जैसे आहार में कैल्शियम और विटामिन डी की कमी।

लेकिन आज, अनुसंधान में प्रगति ऑस्टियोपोरोसिस पर नई रोशनी डाल रही है, जो कि वर्ष 2020 तक 50 वर्ष से अधिक के सभी अमेरिकियों के आधे हिस्से को प्रभावित करने की भविष्यवाणी है।निदान से लेकर ऑस्टियोपोरोसिस के उपचार की रोकथाम तक, नए शोध ऑस्टियोपोरोसिस की हमारी पुरानी समझ को उल्टा कर रहे हैं।

ठीक ट्यूनिंग ऑस्टियोपोरोसिस जोखिम

ऑस्टियोपोरोसिस के निदान के लिए "गोल्ड स्टैंडर्ड" परीक्षण DEXA स्कैन (दोहरी ऊर्जा एक्स-रे अवशोषकमिति) है, जो रीढ़, कूल्हे या कलाई में हड्डियों के घनत्व को मापता है। ये हड्डी के फ्रैक्चर के लिए सबसे आम स्थान हैं। लेकिन यह परीक्षण, जैसा कि उन्नत है, इसकी सीमाएँ हैं।

", DEXA स्कैन पर सामान्य अस्थि घनत्व माप वाले कई रोगियों में अभी भी फ्रैक्चर हैं, और पर्याप्त संख्या में ऐसे मरीज़ जिनके DEXA स्कैन से पता चलता है कि ऑस्टियोपोरोसिस में फ्रैक्चर नहीं होते हैं," मेयो में मेडिसिन के प्रोफेसर और ऑस्टियोपोरोसिस के शोधकर्ता सुदीप खोसला कहते हैं। रोचेस्टर, मिन में क्लिनिक। "DEXA आपको बताता है कि हड्डी कितनी मौजूद है, लेकिन उस हड्डी की आंतरिक संरचना के बारे में बहुत कुछ नहीं है।" जाहिर है, डॉक्टर ठीक-ठीक फ्रैक्चर के लिए अधिक सटीक रूप से फ्रैक्चर जोखिम की भविष्यवाणी करने में सक्षम होना चाहेंगे, जो फ्रैक्चर के सबसे बड़े जोखिम और दवा की सबसे अधिक आवश्यकता है।

खोसला मानव कंकाल की तुलना धातु से बने पुल से करते हैं। "वे कहते हैं कि उनमें धातु की समान मात्रा के साथ दो पुल हो सकते हैं, लेकिन एक अधिक मजबूत हो सकता है, जिस तरह से इसका निर्माण किया गया है," वे कहते हैं। "इसी तरह, क्योंकि एक व्यक्ति की हड्डियों का माइक्रोआर्किटेक्चर दूसरे से अलग है, उनकी वास्तविक ताकत काफी भिन्न हो सकती है।"

खोसला और अन्य ऑस्टियोपोरोसिस शोधकर्ता नई इमेजिंग और कंप्यूटर तकनीकों का अध्ययन कर रहे हैं जो उन्हें देखने की अनुमति देगा के भीतर हड्डी, और विशिष्ट संरचनात्मक विशेषताओं को देखें। इससे उन्हें हड्डियों की मजबूती के मॉडल बनाने में मदद मिलेगी जो यह अनुमान लगाने में मदद कर सकते हैं कि किन रोगियों में फ्रैक्चर होने की सबसे अधिक संभावना है।

इस तरह की एक इमेजिंग तकनीक गणना टोमोग्राफी (सीटी) है जो रीढ़ और कूल्हे की स्कैनिंग करती है। शोधकर्ता हड्डी की त्रि-आयामी छवि लेते हैं जो सीटी स्कैन बनाता है, और एक कंप्यूटर मॉडलिंग तकनीक का उपयोग करता है जो छवि को छोटे टुकड़ों में तोड़ देता है। "प्रत्येक टुकड़े का घनत्व आपको प्रत्येक टुकड़े की ताकत का अनुमान लगाने की अनुमति देता है, और संरचना की समग्र शक्ति प्राप्त करता है," खोसला कहते हैं। "जहां हड्डी सबसे कमजोर है, उसके आधार पर, यह फ्रैक्चर के लिए अधिक या कम प्रवण हो सकता है।"

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यह ऑस्टियोपोरोसिस का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जा रहे एक नए उपकरण में उच्च स्तर पर ले जाया जाता है, जिसे उच्च-रिज़ॉल्यूशन परिधीय मात्रात्मक टोमोग्राफी कहा जाता है। क्योंकि यह उच्च स्तर के विकिरण का उपयोग करता है, इसका उपयोग रीढ़ या महत्वपूर्ण अंगों के पास नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसका उपयोग कलाई की हड्डियों के साथ छवि क्षेत्रों में किया जा सकता है। "परिधीय स्कैनर के साथ संकल्प काफी अच्छा है कि आप व्यक्तिगत संरचनात्मक घटकों को देख सकते हैं, जो आपको हड्डी की ताकत के बारे में अधिक जानकारी देते हैं," खोसला कहते हैं।

उन्होंने भविष्यवाणी की है कि परिधीय स्कैनर, जो आज के DEXA की तुलना में बहुत अधिक महंगा नहीं हो सकता है, जल्द ही नैदानिक ​​उपयोग के लिए अनुमोदित हो सकता है। चूंकि सीटी स्कैन काफी अधिक महंगे हैं, इसलिए उन्हें स्टैंड-अलोन स्क्रीनिंग टूल के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है। हालांकि, जब किसी मरीज के पास किसी अन्य कारण से सीटी स्कैन होता है, तो एक ही समय में हड्डी की जानकारी प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान होता है।

खोसला कहते हैं, "हमें अभी भी अधिक डेटा जमा करने की आवश्यकता है कि ये उपकरण फ्रैक्चर जोखिम की भविष्यवाणी कैसे करते हैं, लेकिन प्रारंभिक परिणाम आशाजनक हैं।"

हड्डी रीमॉडेलिंग को समझना

बिसफ़ॉस्फ़ोनेट दवाओं को मूल रूप से ऑस्टियोपोरोसिस उपचार के रूप में सोचा गया था जो हड्डी के द्रव्यमान का निर्माण करने में मदद करता था। लेकिन जल्द ही यह स्पष्ट हो गया कि यहां कुछ और चल रहा था। बिसफ़ॉस्फ़ोनेट्स लेने वाले कई रोगियों में हड्डियों के घनत्व में केवल मामूली वृद्धि देखी जा सकती है - जितना कि 1% - और फिर भी उनके फ्रैक्चर के जोखिम में 50% से अधिक की कमी होती है।

"अनुसंधान से पता चला है कि इन दवाओं के बीच कोई संबंध नहीं है कि ये दवाएं हड्डी का द्रव्यमान और फ्रैक्चर जोखिम में कमी का निर्माण करती हैं," रॉबर्ट हेनी, एमडी, ओबाह, नेब के मेडिसिन के ऑस्टियोपोरोसिस रिसर्च सेंटर में मेडिसिन के प्रोफेसर कहते हैं। ।

वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि ड्रग्स भी रीमॉडेलिंग की दर को धीमा कर रहे थे -- वह प्रक्रिया जिसमें हड्डी के मौजूदा क्षेत्रों को दूर रखा जाता है, बाद में उसे नई हड्डी से बदल दिया जाता है। रजोनिवृत्त महिलाओं में, हड्डी रीमॉडेलिंग की दर दोगुनी हो जाती है - और फिर यह एक महिला के 60 के दशक की शुरुआत में ट्रिपल हो जाती है।

"कल्पना कीजिए कि क्या आपने अपना घर फिर से बनाना शुरू कर दिया: पहले आपने एक तरफ विस्तार दिया, लेकिन इससे पहले कि आप समाप्त करते, आपने गैरेज को फाड़ने का फैसला किया, और इससे पहले कि आप एक डेक लगाने का फैसला करते," हेने कहते हैं। "आपके पास एक बहुत ही नाजुक घर होगा। यही कारण है कि त्वरित हड्डी रीमॉडेलिंग के साथ हो रहा है।"

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अब जब वे हड्डी रीमॉडेलिंग के महत्व को समझते हैं, तो ऑस्टियोपोरोसिस विशेषज्ञ ऑस्टियोपोरोसिस जोखिम कारकों की भविष्यवाणी करने में मदद करने के लिए उस ज्ञान का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। वे ऐसे उपकरण विकसित कर रहे हैं जिन्हें बायोमार्कर के रूप में जाना जाता है, जो हड्डी के रीमॉडेलिंग की दर के रासायनिक उपाय हैं जो रक्त या मूत्र से स्राव में पाए जा सकते हैं। हेनी कहते हैं, पहले से ही हड्डियों के रीमॉडेलिंग की दर के लिए बायोमार्कर हैं जो बड़ी आबादी के अध्ययन में अच्छी तरह से काम करते हैं, लेकिन उनके पास अभी तक मार्कर नहीं हैं जो एक व्यक्तिगत रोगी स्तर पर, डॉक्टर के कार्यालय में अच्छी तरह से काम करते हैं। एक बार अधिक सटीक बायोमार्कर विकसित होने के बाद, ये और उन्नत इमेजिंग तकनीक हमारी समझ को बेहतर कर सकते हैं कि ऑस्टियोपोरोसिस से सबसे बड़ा खतरा कौन है।

"यह हमें उस जगह पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता है जहां समस्या वास्तव में निहित है: अतिरिक्त रीमॉडेलिंग जो हड्डी को नाजुक बना रही है," हेने कहते हैं।

नए ऑस्टियोपोरोसिस उपचार

कुछ साल पहले, हेनी ने एक 18 वर्षीय लड़की को देखा, जो एक गंभीर कार दुर्घटना में थी। वह केवल कुछ चोटों के साथ बच गई, और एक्स-रे से पता चला कि उसके पास असामान्य रूप से उच्च अस्थि घनत्व था। यह पता चला कि उसकी माँ भी औसत से ऊपर हड्डियों का घनत्व अच्छी तरह से थी। क्रेयटन के हेने और उनके सहयोगियों ने पूरे परिवार का अध्ययन करना शुरू कर दिया - 150 से अधिक लोगों को - और अंततः पहचान लिया कि वे "उच्च हड्डी जीन" को क्या कहते हैं।

इस जीन में एक विशेष उत्परिवर्तन शरीर को LRP5 (कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन रिसेप्टर-संबंधित प्रोटीन 5) नामक प्रोटीन की असामान्य रूप से उच्च मात्रा में बनाने का कारण बनता है। LRP5 प्रभावित करता है कि हड्डी कितनी बनती है और बनी रहती है। "हाई बोन मास जीन वाले लोगों में से कोई भी कभी भी कुछ भी नहीं टूटा था, भले ही वे खलिहान की छत से गिर गए हों," हेने कहते हैं।

उच्च हड्डी द्रव्यमान जीन की पहचान और इसमें शामिल रासायनिक सिग्नलिंग मार्ग ने ऑस्टियोपोरोसिस उपचार के लिए नई संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला खोली है। हेनी कहती हैं, "यहां संभावना एक ऑस्टियोपोरोसिस दवा या ड्रग्स का निर्माण करना है जो शरीर को कार्य करने के लिए प्रेरित करती है जैसे कि यह उस उत्परिवर्तन, अधिक हड्डी का निर्माण करती है।" उनका मानना ​​है कि इस मार्ग पर आने वाली दवाएं पहले से ही मानव परीक्षण में हैं, लेकिन उन्हें बाजार में आने से पहले कुछ समय लग सकता है। "क्योंकि यह मार्ग हड्डी के अलावा शरीर के अन्य क्षेत्रों पर कार्य करता है, इसलिए आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपकी दवा कहीं और अनपेक्षित परिणाम नहीं दे रही है।"

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वैज्ञानिक नए यौगिकों की भी जांच कर रहे हैं, जिन्हें विटामिन डी एनालॉग्स कहा जाता है, संभावित ऑस्टियोपोरोसिस उपचार के रूप में। ये दवाएं, अनिवार्य रूप से, विटामिन डी की खुराक का एक सुपरचार्ज्ड संस्करण हैं - जो अणुओं को बदल दिया गया है, विटामिन डी की संरचना के आधार पर, हड्डियों के नुकसान को कम करने और हड्डी के गठन को अधिकतम करने के लिए।

इन दवाओं में से एक, 2MD, ने ऑस्टियोपोरोसिस के पशु मॉडल में महान वादा दिखाया है, और अब मनुष्यों में इसका अध्ययन किया जा रहा है। ऑस्टियोपोरोसिस क्लिनिकल सेंटर के एमडी और सह-निदेशक नील बिंकले कहते हैं, "यह नाटकीय रूप से हड्डियों के निर्माण को उत्तेजित करता है, और अगर हम ऐसा कुछ भी देख सकते हैं जो मनुष्यों में भी समान रूप से परिणाम देता है, तो यह बहुत बड़ा होने वाला है।" विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय में अनुसंधान कार्यक्रम। एक और प्लस: क्योंकि दवा विटामिन डी पर आधारित है, बिंकले ने भविष्यवाणी की है कि कोई भी असामान्य दुष्प्रभाव नहीं हो सकता है, और यह प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य को भी बढ़ावा दे सकता है जिस तरह से प्राकृतिक विटामिन डी करता है।

एक दवा जो अनुमोदन के करीब है वह एक प्रायोगिक उपचार है जिसे डिनोसमब कहा जाता है। यह दो बार वार्षिक इंजेक्शन अब चरण III नैदानिक ​​परीक्षणों में है, और हड्डी के घनत्व में सुधार के लिए दिखाया गया है। डेनोसुमाब ऑस्टियोपोरोसिस के लिए एक पूरी तरह से नए लक्ष्य के लिए लक्षित है: आरआईसीआई लिगैंड नामक एक प्रोटीन। यह प्रोटीन इस प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जिसके द्वारा ओस्टियोक्लास्ट नामक कोशिकाएं हड्डी को तोड़ देती हैं। और शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि दवा हड्डी के प्रतिस्थापन के साथ हड्डी के नुकसान की प्रक्रिया को बनाए रखने में मदद करेगी। 2008 के अंत तक डेनसुमैब बाजार में आ सकता है।

"ऑस्टियोपोरोसिस एक काफी युवा क्षेत्र है," बिंकले कहते हैं। "जब मैं मेडिकल स्कूल में था, तब आपको ऑस्टियोपोरोसिस का निदान तब ही हुआ था जब किसी की हड्डी टूट गई थी, जिस तरह हम दिल का दौरा पड़ने के बाद केवल हृदय रोग का निदान करते थे। हम अभी और जानते हैं, और हम निदान करने, उपचार करने और बेहतर उपकरण विकसित कर रहे हैं। ऑस्टियोपोरोसिस को रोकें। ”