Светотерапия инфракрасным светом для восстановления травмы спинного мозга достигла важного этапа

Пациенты с травмой спинного мозга (ТСМ) могут получить пользу от будущего лечения, направленного на восстановление нервных связей с использованием красного и ближнего инфракрасного света.

Метод, разработанный учеными из Университета Бирмингема, Великобритания, и запатентованный компанией University of Birmingham Enterprise, включает доставку света непосредственно к месту повреждения.

Последние исследования, опубликованные в журнале Bioengineering and Translational Medicine, определили оптимальную «дозу» для этого нового терапевтического подхода и показали, что он может приносить значительные терапевтические улучшения, включая значительное восстановление чувствительности и движения, а также регенерацию поврежденных нервных клеток.

Исследователи под руководством профессора Зубайра Ахмеда использовали клеточные модели ТСМ, чтобы определить частоту и продолжительность света, необходимого для достижения максимального восстановления функции и стимуляции роста нервных клеток.

Они обнаружили, что доставка красного света с длиной волны 660 нм в течение одной минуты в день увеличила жизнеспособность клеток (измерение числа живых клеток) на 45% за пять дней лечения.

Профессор Ахмед сказал: «Возбуждающе, что этот аспект исследования показал, что эффект света с длиной волны 660 нм был как нейропротективным, что улучшило выживание нервных клеток, так и нейрорегенеративным, что стимулировало рост нервных клеток».

Исследователи также изучили эффект светотерапии на доклинических моделях ТСМ. Здесь они использовали два разных метода: имплантируемое устройство и трансдермальную доставку, при которой источник света размещается на коже.

Их исследование показало сопоставимые результаты для обоих методов доставки: доза света 660 нм, подаваемая ежедневно в течение одной минуты в течение семи дней, приводила к уменьшению рубцевания тканей на месте повреждения и значительному функциональному восстановлению.

Исследователи также обнаружили значительное снижение как каверн, так и рубцевания, а также увеличение уровней белков, связанных с регенерацией нервных клеток, и улучшение связей между клетками в поврежденной области спинного мозга.

Это первый раз, когда были сравнены трансдермальная и прямая доставка света при ТСМ, и результаты являются важной вехой для исследователей, которые уже получили дополнительное финансирование и планируют разработать имплантируемое устройство для использования у людей с травматическим ТСМ, где в настоящее время нет методов, сохраняющих клетки или улучшающих неврологическую функцию.

Андрю Стивенс, первый автор исследования и регистратор нейрохирургии, объясняет: «Операции после травмы спинного мозга являются обычными, но в настоящее время эти операции направлены только на стабилизацию повреждений костей позвоночника, вызванных травмой. Эта концепция невероятно захватывающая, так как она может предложить хирургам возможность во время той же операции имплантировать устройство, которое может помочь защитить и восстановить сам спинной мозг».

Профессор Ахмед продолжает: «Чтобы сделать светотерапию жизнеспособной для лечения ТСМ у людей, потребуется имплантируемое устройство, чтобы обеспечить прямую видимость поврежденной ткани и обеспечить возможность большей точности и стандартизации дозировки без препятствий из-за толщины кожи и других тканей, окружающих спинной мозг.

Фотобиомодуляция (PBM) может предоставить жизнеспособный терапевтический подход с использованием красного или ближнего инфракрасного света для продвижения восстановления после ТСМ, смягчая нейровоспаление и предотвращая апоптоз нейронов. Наше текущее исследование направлено на оптимизацию режимов дозирования PBM и разработку и валидацию эффективности инвазивной парадигмы доставки PBM для ТСМ».

Исследовательская группа теперь ищет коммерческих партнеров или инвесторов, чтобы сделать следующие шаги по разработке прототипа устройства, которое можно будет использовать в первых клинических испытаниях на людях.