Infrarød lysterapi til genopretning af rygmarvsskader har nået en vigtig milepæl

Patienter med rygmarvsskade (SCI) kan drage fordel af fremtidige behandlinger, der sigter mod at genoprette nerveforbindelser ved hjælp af rødt og nær-infrarødt lys.

Metoden, der er udviklet af forskere ved University of Birmingham i Storbritannien, og patenteret af University of Birmingham Enterprise, indebærer at levere lys direkte til skadestedet.

Nyere forskning offentliggjort i tidsskriftet Bioengineering and Translational Medicine har identificeret den optimale "dosis" for denne nye terapeutiske tilgang og vist, at den kan producere betydelige terapeutiske forbedringer, herunder betydelig genoprettelse af følesans og bevægelse samt regenerering af beskadigede nerveceller.

Forskere ledet af professor Zubair Ahmed brugte cellulære modeller af rygmarvsskader til at bestemme hyppigheden og varigheden af det lys, der var nødvendigt for at opnå maksimal funktionel genopretning og stimulere nervecellevækst.

De fandt ud af, at tilførsel af 660 nm rødt lys i et minut om dagen øgede cellernes levedygtighed (en måling af antallet af levende celler) med 45 % over fem dages behandling.

Professor Ahmed sagde: "Spændende nok viste dette aspekt af studiet, at effekten af 660 nm lys var både neurobeskyttende, hvilket forbedrede nervecelleoverlevelsen, og neuroregenerativ, hvilket stimulerede nervecellevæksten."

Forskerne undersøgte også virkningerne af lysterapi i prækliniske modeller af rygmarvsskader. Her anvendte de to forskellige metoder: en implanterbar enhed og transdermal levering, hvor en lyskilde placeres på huden.

Deres undersøgelse viste sammenlignelige resultater for begge leveringsmetoder: en dosis på 660 nm lys leveret dagligt i et minut i syv dage resulterede i reduceret vævsardannelse på skadestedet og betydelig funktionel genopretning.

Forskerne fandt også en signifikant reduktion i både huller i tænderne og ardannelse, samt øgede niveauer af proteiner forbundet med nervecelle-regenerering og forbedrede forbindelser mellem celler i det beskadigede område af rygmarven.

Dette er første gang, at transdermal og direkte lysafgivelse er blevet sammenlignet ved rygmarvsskade, og resultaterne er en vigtig milepæl for forskerne, som allerede har modtaget yderligere finansiering og planlægger at udvikle en implanterbar enhed til brug hos personer med traumatisk rygmarvsskade, hvor der i øjeblikket ikke findes behandlinger, der bevarer celler eller forbedrer neurologisk funktion.

Andrew Stevens, førsteforfatter af studiet og neurokirurgisk registrator, forklarer: "Operationer efter rygmarvsskade er rutinemæssige, men i øjeblikket har disse operationer kun til formål at stabilisere skaden på rygsøjlens knogler forårsaget af skaden. Dette koncept er utrolig spændende, da det kan give kirurger mulighed for at implantere en enhed under samme operation, der kan hjælpe med at beskytte og reparere selve rygmarven."

Professor Ahmed fortsætter: "For at gøre lysterapi mulig til behandling af rygmarvsskader hos mennesker, vil der være behov for en implanterbar enhed, der giver direkte synlighed af det beskadigede væv og muliggør større præcision og standardisering af doseringen uden at blive hæmmet af tykkelsen af huden og andet væv omkring rygmarven."

Fotobiomodulation (PBM) kan muligvis være en brugbar terapeutisk tilgang ved at bruge rødt eller nær-infrarødt lys til at fremme heling efter ryggmargsskade ved at dæmpe neuroinflammation og forhindre neuronal apoptose. Vores nuværende forskning sigter mod at optimere PBM-doseringsregimer og udvikle og validere effektiviteten af et invasivt PBM-leveringsparadigme til ryggmargsskade.

Forskerholdet leder nu efter kommercielle partnere eller investorer til at tage de næste skridt i udviklingen af en prototype-enhed, der kan bruges i de første kliniske forsøg på mennesker.