Терапія інфрачервоним світлом для відновлення після травми спинного мозку досягла важливої віхи

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

Метод, розроблений вченими з Університету Бірмінгема, Великобританія, і запатентований Університетом Бірмінгема Ентерпрайз, передбачає доставку світла безпосередньо до місця пошкодження.

Недавні дослідження, опубліковані в журналі біоінженерії та трансляційної медицини, визначили оптимальну «дозу» для цього нового терапевтичного підходу та показали, що він може призвести до значних терапевтичних покращень, включаючи значне відновлення чутливості та рухів, а також регенерацію пошкоджених нервових клітин.

Дослідники на чолі з професором Зубайром Ахмедом використовували клітинні моделі SCI, щоб визначити частоту та тривалість світла, необхідні для досягнення максимального відновлення функції та стимуляції росту нервових клітин.

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

Професор Ахмед сказав: «Дивно, що цей аспект дослідження показав, що ефект світла 660 нм був як нейрозахисним, що покращило виживання нервових клітин, так і нейрорегенеративним, що стимулювало ріст нервових клітин».

Дослідники також вивчали вплив світлотерапії на доклінічні моделі ТСМ. Тут вони використали два різні методи: пристрій для імплантації та трансдермальна доставка, коли джерело світла розміщується на шкірі.

Їхнє дослідження показало порівняльні результати для обох методів доставки: доза світла 660 нм, яка подається щодня протягом однієї хвилини протягом семи днів, призвела до зменшення рубців на тканинах у місці пошкодження та значного функціонального відновлення.

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

Це перший випадок, коли трансдермальну та пряму доставку світла порівнюють при ТСМ, і результати є важливою віхою для дослідників, які вже отримали додаткове фінансування та планують розробити імплантований пристрій для використання у людей із травматичною ТСМ, де наразі немає методів збереження клітин або покращення неврологічної функції.

Ендрю Стівенс, перший автор дослідження та реєстратор нейрохірургії, пояснює: «Хірургічне втручання після травми спинного мозку є поширеним явищем, але наразі ці операції спрямовані лише на стабілізацію пошкодження кісток хребта, викликаного травмою. Ця концепція неймовірно захоплююча, оскільки вона може надати хірургам можливість під час тієї ж операції імплантувати пристрій, який може допомогти захистити та відновити сам спинний мозок».

Професор Ахмед продовжує: «Щоб зробити світлотерапію життєздатним методом лікування ТСМ у людей, знадобиться імплантований пристрій, який забезпечить прямий огляд пошкодженої тканини та забезпечить більшу точність і стандартизацію дозування, не перешкоджаючи товщині тканини. Шкіри та інших тканин, що оточують спинний мозок.

Фотобіомодуляція (PBM) може забезпечити життєздатний терапевтичний підхід із використанням червоного або ближнього інфрачервоного світла для сприяння відновленню після ТСМ шляхом пом’якшення нейрозапалення та запобігання апоптозу нейронів. Наше поточне дослідження спрямоване на оптимізацію режимів дозування PBM, а також на розробку та підтвердження ефективності інвазивної парадигми доставки PBM для SCI."

Наразі дослідницька група шукає комерційних партнерів або інвесторів, щоб зробити наступні кроки для розробки прототипу пристрою, який можна буде використовувати в перших клінічних випробуваннях на людях.