Світлотерапія інфрачервоним світлом для відновлення травми спинного мозку досягла важливого етапу

Пацієнти з травмою спинного мозку (ТСМ) можуть отримати користь від майбутніх методів лікування, спрямованих на відновлення нервових зв'язків за допомогою червоного та ближнього інфрачервоного світла.

Метод, розроблений вченими з Бірмінгемського університету, Велика Британія, та запатентований Бірмінгемською компанією Enterprise, передбачає подачу світла безпосередньо до місця пошкодження.

Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі «Біоінженерія та трансляційна медицина», визначило оптимальну «дозу» для цього нового терапевтичного підходу та показало, що він може призвести до значних терапевтичних покращень, включаючи значне відновлення чутливості та руху, а також регенерацію пошкоджених нервових клітин.

Дослідники під керівництвом професора Зубайра Ахмеда використовували клітинні моделі травми спинного мозку, щоб визначити частоту та тривалість світла, необхідні для досягнення максимального функціонального відновлення та стимуляції росту нервових клітин.

Вони виявили, що опромінення червоним світлом довжиною хвилі 660 нм протягом однієї хвилини на день збільшує життєздатність клітин (вимірювання кількості живих клітин) на 45% протягом п'яти днів лікування.

Професор Ахмед сказав: «Цікаво, що цей аспект дослідження показав, що ефект світла 660 нм був як нейропротекторним, покращуючи виживання нервових клітин, так і нейрорегенеративним, стимулюючи ріст нервових клітин».

Дослідники також вивчали вплив світлотерапії на доклінічних моделях травми спинного мозку. Тут вони використовували два різні методи: імплантований пристрій та трансдермальну доставку, при якій джерело світла розміщується на шкірі.

Їхнє дослідження показало порівнянні результати для обох методів доставки: доза світла 660 нм, що подавалась щодня протягом однієї хвилини протягом семи днів, призвела до зменшення рубцювання тканин у місці пошкодження та значного функціонального відновлення.

Дослідники також виявили значне зменшення як карієсу, так і рубців, а також підвищення рівня білків, пов'язаних з регенерацією нервових клітин, та покращення зв'язків між клітинами в пошкодженій ділянці спинного мозку.

Це перший випадок порівняння трансдермальної та прямої доставки світла при травмах спинного мозку, і результати є важливою віхою для дослідників, які вже отримали додаткове фінансування та планують розробити імплантований пристрій для використання у людей з травматичною травмою спинного мозку, де наразі немає методів лікування, що зберігають клітини або покращують неврологічну функцію.

Ендрю Стівенс, перший автор дослідження та нейрохірургічний реєстратор, пояснює: «Операції після травм спинного мозку є рутинними, але наразі ці операції спрямовані лише на стабілізацію пошкодження кісток хребта, спричиненого травмою. Ця концепція неймовірно захоплива, оскільки вона може запропонувати хірургам можливість імплантувати пристрій під час тієї ж операції, який міг би допомогти захистити та відновити сам спинний мозок».

Професор Ахмед продовжує: «Щоб зробити світлотерапію життєздатною для лікування травм спинного мозку у людей, знадобиться імплантований пристрій, який забезпечить пряму видимість пошкодженої тканини та дозволить більшу точність і стандартизацію дозування без перешкод через товщину шкіри та інших тканин, що оточують спинний мозок».

Фотобіомодуляція (ФБМ) може забезпечити життєздатний терапевтичний підхід з використанням червоного або ближнього інфрачервоного світла для сприяння відновленню після травми спинного мозку шляхом послаблення нейрозапалення та запобігання апоптозу нейронів. Наше поточне дослідження спрямоване на оптимізацію режимів дозування ФБМ та розробку й підтвердження ефективності інвазивної парадигми доставки ФБМ при травмі спинного мозку.

Дослідницька група зараз шукає комерційних партнерів або інвесторів для наступних кроків у розробці прототипу пристрою, який можна було б використовувати в перших клінічних випробуваннях на людях.