Η υπέρυθρη φωτοθεραπεία για την αποκατάσταση του τραυματισμού του νωτιαίου μυελού έφτασε σε ένα σημαντικό ορόσημο

Οι ασθενείς με τραυματισμό του νωτιαίου μυελού (ΚΝΜ) μπορούν να ωφεληθούν από μελλοντικές θεραπείες που στοχεύουν στην αποκατάσταση των νευρικών συνδέσεων χρησιμοποιώντας κόκκινο και εγγύς υπέρυθρο φως.

Η μέθοδος, που αναπτύχθηκε από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ στο Ηνωμένο Βασίλειο και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από το University of Birmingham Enterprise, περιλαμβάνει την απευθείας διοχέτευση φωτός στο σημείο του τραυματισμού.

Πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Bioengineering and Translational Medicine εντόπισε τη βέλτιστη «δόση» για αυτή τη νέα θεραπευτική προσέγγιση και έδειξε ότι μπορεί να επιφέρει σημαντικές θεραπευτικές βελτιώσεις, συμπεριλαμβανομένης της σημαντικής αποκατάστασης της αίσθησης και της κίνησης, καθώς και της αναγέννησης των κατεστραμμένων νευρικών κυττάρων.

Ερευνητές με επικεφαλής τον καθηγητή Zubair Ahmed χρησιμοποίησαν κυτταρικά μοντέλα τραυματισμού του νωτιαίου μυελού για να προσδιορίσουν τη συχνότητα και τη διάρκεια του φωτός που απαιτούνται για την επίτευξη μέγιστης λειτουργικής αποκατάστασης και την τόνωση της ανάπτυξης των νευρικών κυττάρων.

Διαπίστωσαν ότι η παροχή κόκκινου φωτός 660nm για ένα λεπτό την ημέρα αύξησε τη βιωσιμότητα των κυττάρων (μια μέτρηση του αριθμού των ζωντανών κυττάρων) κατά 45% σε διάστημα πέντε ημερών θεραπείας.

Ο καθηγητής Ahmed δήλωσε: «Είναι συναρπαστικό που αυτή η πτυχή της μελέτης έδειξε ότι η επίδραση του φωτός των 660nm ήταν τόσο νευροπροστατευτική, βελτιώνοντας την επιβίωση των νευρικών κυττάρων, όσο και νευροαναγεννητική, διεγείροντας την ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων».

Οι ερευνητές μελέτησαν επίσης τις επιδράσεις της φωτοθεραπείας σε προκλινικά μοντέλα τραυματισμών του νωτιαίου μυελού. Εδώ, χρησιμοποίησαν δύο διαφορετικές μεθόδους: μια εμφυτεύσιμη συσκευή και διαδερμική χορήγηση, κατά την οποία μια πηγή φωτός τοποθετείται στο δέρμα.

Η μελέτη τους έδειξε συγκρίσιμα αποτελέσματα και για τις δύο μεθόδους χορήγησης: μια δόση φωτός 660 nm που χορηγήθηκε καθημερινά για ένα λεπτό για επτά ημέρες είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση των ουλών των ιστών στο σημείο του τραυματισμού και σημαντική λειτουργική αποκατάσταση.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης σημαντική μείωση τόσο στις κοιλότητες όσο και στις ουλές, καθώς και αυξημένα επίπεδα πρωτεϊνών που σχετίζονται με την αναγέννηση των νευρικών κυττάρων και βελτιωμένες συνδέσεις μεταξύ των κυττάρων στην κατεστραμμένη περιοχή του νωτιαίου μυελού.

Αυτή είναι η πρώτη φορά που η διαδερμική και η άμεση χορήγηση φωτός συγκρίθηκαν στην ΚΝΜ και τα αποτελέσματα αποτελούν σημαντικό ορόσημο για τους ερευνητές, οι οποίοι έχουν ήδη λάβει πρόσθετη χρηματοδότηση και σχεδιάζουν να αναπτύξουν μια εμφυτεύσιμη συσκευή για χρήση σε άτομα με τραυματική ΚΝΜ, όπου προς το παρόν δεν υπάρχουν θεραπείες που να διατηρούν τα κύτταρα ή να βελτιώνουν τη νευρολογική λειτουργία.

Ο Άντριου Στίβενς, πρώτος συγγραφέας της μελέτης και νευροχειρουργός επιμελητής, εξηγεί: «Οι χειρουργικές επεμβάσεις μετά από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού είναι συνηθισμένες, αλλά προς το παρόν αυτές οι επεμβάσεις στοχεύουν μόνο στη σταθεροποίηση της βλάβης στα οστά της σπονδυλικής στήλης που προκαλείται από τον τραυματισμό. Αυτή η ιδέα είναι απίστευτα συναρπαστική, καθώς θα μπορούσε να προσφέρει στους χειρουργούς την ευκαιρία να εμφυτεύσουν μια συσκευή κατά τη διάρκεια της ίδιας επέμβασης που θα μπορούσε να βοηθήσει στην προστασία και την επιδιόρθωση του ίδιου του νωτιαίου μυελού».

Ο καθηγητής Ahmed συνεχίζει: «Για να καταστεί εφικτή η φωτοθεραπεία για τη θεραπεία της κάκωσης του νωτιαίου μυελού στους ανθρώπους, θα χρειαστεί μια εμφυτεύσιμη συσκευή που θα παρέχει άμεση ορατότητα στον κατεστραμμένο ιστό και θα επιτρέπει μεγαλύτερη ακρίβεια και τυποποίηση της δοσολογίας χωρίς να παρεμποδίζεται από το πάχος του δέρματος και άλλων ιστών που περιβάλλουν τον νωτιαίο μυελό».

Η φωτοβιοδιαμόρφωση (PBM) μπορεί να παρέχει μια βιώσιμη θεραπευτική προσέγγιση χρησιμοποιώντας κόκκινο ή εγγύς υπέρυθρο φως για την προώθηση της ανάρρωσης μετά από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού, μετριάζοντας τη νευροφλεγμονή και αποτρέποντας την νευρωνική απόπτωση. Η τρέχουσα έρευνά μας στοχεύει στη βελτιστοποίηση των δοσολογικών σχημάτων PBM και στην ανάπτυξη και επικύρωση της αποτελεσματικότητας ενός επεμβατικού παραδείγματος χορήγησης PBM για τον τραυματισμό του νωτιαίου μυελού.

Η ερευνητική ομάδα αναζητά τώρα εμπορικούς εταίρους ή επενδυτές για να κάνουν τα επόμενα βήματα στην ανάπτυξη μιας πρωτότυπης συσκευής που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στις πρώτες κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους.