Infrarød lysterapi for å behandle ryggmargsskader har nådd en viktig milepæl

Pasienter med ryggmargsskade kan ha nytte av fremtidige behandlinger som tar sikte på å gjenopprette nerveforbindelser ved hjelp av rødt og nær-infrarødt lys.

Metoden, utviklet av forskere ved University of Birmingham i Storbritannia, og patentert av University of Birmingham Enterprise, innebærer å levere lys direkte til skadestedet.

Nyere forskning publisert i tidsskriftet Bioengineering and Translational Medicine har identifisert den optimale «dosen» for denne nye terapeutiske tilnærmingen og vist at den kan gi betydelige terapeutiske forbedringer, inkludert betydelig gjenoppretting av følelse og bevegelse, og regenerering av skadede nerveceller.

Forskere ledet av professor Zubair Ahmed brukte cellulære modeller av ryggmargsskade for å bestemme hyppigheten og varigheten av lyset som trengs for å oppnå maksimal funksjonell gjenoppretting og stimulere nervecellevekst.

De fant ut at det å levere 660 nm rødt lys i ett minutt per dag økte cellelevedyktigheten (en måling av antall levende celler) med 45 % over fem dagers behandling.

Professor Ahmed sa: «Spennende nok viste dette aspektet ved studien at effekten av 660 nm lys var både nevrobeskyttende, forbedret nervecelleoverlevelse, og nevroregenerativ, stimulerende nervecellevekst.»

Forskerne studerte også effektene av lysterapi i prekliniske modeller av ryggmargsskader. Her brukte de to forskjellige metoder: en implanterbar enhet og transdermal levering, der en lyskilde plasseres på huden.

Studien deres viste sammenlignbare resultater for begge leveringsmetodene: en dose på 660 nm lys levert daglig i ett minutt i syv dager resulterte i redusert arrdannelse i vev på skadestedet og betydelig funksjonell gjenoppretting.

Forskerne fant også en betydelig reduksjon i både hull og arrdannelse, samt økte nivåer av proteiner assosiert med nervecelle-regenerering og forbedrede forbindelser mellom celler i det skadede området av ryggmargen.

Dette er første gang transdermal og direkte lystilførsel har blitt sammenlignet ved ryggmargsskade, og resultatene er en viktig milepæl for forskerne, som allerede har mottatt ytterligere finansiering og planlegger å utvikle en implanterbar enhet for bruk hos personer med traumatisk ryggmargsskade, hvor det for øyeblikket ikke finnes behandlinger som bevarer celler eller forbedrer nevrologisk funksjon.

Andrew Stevens, førsteforfatter av studien og nevrokirurgisk registrar, forklarer: «Operasjoner etter ryggmargsskade er rutine, men for tiden har disse operasjonene kun som mål å stabilisere skaden på ryggraden forårsaket av skaden. Dette konseptet er utrolig spennende, da det kan gi kirurger muligheten til å implantere en enhet under samme operasjon som kan bidra til å beskytte og reparere selve ryggmargen.»

Professor Ahmed fortsetter: «For å gjøre lysterapi mulig for behandling av ryggmargsskade hos mennesker, vil det være behov for en implanterbar enhet som gir direkte innsyn i det skadede vevet og muliggjør større presisjon og standardisering av dosering uten å bli hindret av tykkelsen på huden og annet vev rundt ryggmargen.»

Fotobiomodulering (PBM) kan gi en levedyktig terapeutisk tilnærming ved bruk av rødt eller nær-infrarødt lys for å fremme rekonvalesens etter ryggmargsskade ved å dempe nevroinflammasjon og forhindre nevronal apoptose. Vår nåværende forskning tar sikte på å optimalisere PBM-doseringsregimer og utvikle og validere effekten av et invasivt PBM-leveringsparadigme for ryggmargsskade.

Forskningsteamet ser nå etter kommersielle partnere eller investorer for å ta de neste stegene i utviklingen av en prototypeenhet som kan brukes i de første kliniske studiene på mennesker.