Infračervená světelná terapie pro zotavení po poranění míchy dosáhla významného milníku

Pacienti s poraněním míchy (SCI) by mohli mít prospěch z budoucích léčebných postupů zaměřených na obnovu nervových spojení pomocí červeného a blízkého infračerveného světla.

Metoda, vyvinutá vědci z Birminghamské univerzity ve Velké Británii a patentovaná společností University of Birmingham Enterprise, spočívá v dodávání světla přímo do místa poranění.

Nedávný výzkum publikovaný v časopise Bioengineering and Translational Medicine identifikoval optimální „dávku“ pro tento nový terapeutický přístup a ukázal, že může vést k významným terapeutickým zlepšením, včetně významného obnovení citlivosti a pohybu a regenerace poškozených nervových buněk.

Výzkumníci pod vedením profesora Zubair Ahmeda použili buněčné modely SCI k určení frekvence a trvání světla potřebného k dosažení maximální funkční obnovy a stimulaci růstu nervových buněk.

Zjistili, že dodávání červeného světla o vlnové délce 660 nm po dobu jedné minuty denně zvýšilo životaschopnost buněk (měření počtu živých buněk) o 45 % během pěti dnů léčby.

Profesor Ahmed řekl: „Je zajímavé, že tento aspekt studie ukázal, že účinek světla o vlnové délce 660 nm byl neuroprotektivní, zlepšující přežití nervových buněk, a neuroregenerativní, stimulující růst nervových buněk.“

Vědci také studovali účinky světelné terapie v preklinických modelech SCI. Zde použili dvě různé metody: implantabilní zařízení a transdermální podání, při kterém je zdroj světla umístěn na kůži.

Jejich studie ukázala srovnatelné výsledky pro obě metody podávání: dávka světla o vlnové délce 660 nm dodávaná denně po dobu jedné minuty po dobu sedmi dnů vedla ke snížení zjizvení tkáně v místě poranění a k významnému funkčnímu zotavení.

Vědci také zjistili významné snížení kazů i jizev, stejně jako zvýšení hladiny proteinů spojených s regenerací nervových buněk a zlepšení spojení mezi buňkami v poškozené oblasti míchy.

Toto je poprvé, co bylo porovnáno transdermální a přímé podávání světla u poranění míchy (SCI) a výsledky jsou pro výzkumníky významným milníkem, kteří již získali dodatečné finanční prostředky a plánují vyvinout implantabilní zařízení pro použití u lidí s traumatickou SCI, kde v současné době neexistují žádné léčebné metody, které by zachovaly buňky nebo zlepšily neurologické funkce.

Andrew Stevens, první autor studie a neurochirurgický registrátor, vysvětluje: „Operace po poranění míchy jsou rutinní, ale v současné době se tyto operace zaměřují pouze na stabilizaci poškození kostí páteře způsobeného poraněním. Tento koncept je neuvěřitelně vzrušující, protože by mohl chirurgům nabídnout možnost implantovat během stejné operace zařízení, které by mohlo pomoci chránit a opravit samotnou míchu.“

Profesor Ahmed pokračuje: „Aby byla světelná terapie vhodná pro léčbu poranění míchy u lidí, bude zapotřebí implantabilní zařízení, které zajistí přímou viditelnost poškozené tkáně a umožní větší přesnost a standardizaci dávkování, aniž by tomu bránila tloušťka kůže a dalších tkání obklopujících míchu.“

Fotobiomodulace (PBM) může poskytnout životaschopný terapeutický přístup s využitím červeného nebo blízkého infračerveného světla k podpoře zotavení po SCI zmírněním neurozánětu a prevencí neuronální apoptózy. Náš současný výzkum si klade za cíl optimalizovat dávkovací režimy PBM a vyvinout a ověřit účinnost invazivního paradigmatu podávání PBM při SCI.

Výzkumný tým nyní hledá komerční partnery nebo investory, kteří by podnikli další kroky ve vývoji prototypu zařízení, jež by mohlo být použito v prvních klinických studiích na lidech.