وصل العلاج بالأشعة تحت الحمراء للتعافي من إصابات الحبل الشوكي إلى مرحلة مهمة

قد يستفيد المرضى الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي من علاجات مستقبلية تهدف إلى استعادة الاتصالات العصبية باستخدام الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء القريبة.

وتتضمن الطريقة، التي طورها علماء في جامعة برمنغهام بالمملكة المتحدة، وحصلت على براءة اختراع من جامعة برمنغهام إنتربرايز، توصيل الضوء مباشرة إلى موقع الإصابة.

وقد حددت الأبحاث الحديثة المنشورة في مجلة الهندسة الحيوية والطب الانتقالي "الجرعة" المثالية لهذا النهج العلاجي الجديد وأظهرت أنه يمكن أن ينتج تحسينات علاجية كبيرة، بما في ذلك استعادة كبيرة للإحساس والحركة، وتجديد الخلايا العصبية التالفة.

استخدم الباحثون بقيادة البروفيسور زبير أحمد النماذج الخلوية لإصابات الحبل الشوكي لتحديد تردد ومدة الضوء اللازمين لتحقيق أقصى قدر من التعافي الوظيفي وتحفيز نمو الخلايا العصبية.

ووجد الباحثون أن تسليط ضوء أحمر بطول موجة 660 نانومتر لمدة دقيقة واحدة يوميا أدى إلى زيادة قابلية الخلايا للحياة (قياس عدد الخلايا الحية) بنسبة 45% على مدى خمسة أيام من العلاج.

وقال البروفيسور أحمد: "من المثير للاهتمام أن هذا الجانب من الدراسة أظهر أن تأثير الضوء بطول موجة 660 نانومتر كان وقائيًا للأعصاب، حيث حسّن من بقاء الخلايا العصبية، ومتجددًا للأعصاب، حيث حفز نمو الخلايا العصبية".

درس الباحثون أيضًا آثار العلاج بالضوء في النماذج ما قبل السريرية لإصابات الحبل الشوكي. وفي هذه الحالة، استخدموا طريقتين مختلفتين: جهاز قابل للزرع، وتوصيل عبر الجلد، حيث يُوضع مصدر ضوء على الجلد.

وأظهرت دراستهم نتائج مماثلة لكلا طريقتي التوصيل: حيث أدت جرعة من الضوء بطول موجة 660 نانومتر يتم توصيلها يوميًا لمدة دقيقة واحدة لمدة سبعة أيام إلى تقليل ندبات الأنسجة في موقع الإصابة والتعافي الوظيفي الكبير.

ووجد الباحثون أيضًا انخفاضًا كبيرًا في كل من التسوسات والندبات، بالإضافة إلى زيادة مستويات البروتينات المرتبطة بتجديد الخلايا العصبية وتحسن الاتصالات بين الخلايا في المنطقة التالفة من النخاع الشوكي.

هذه هي المرة الأولى التي تتم فيها مقارنة توصيل الضوء عبر الجلد والضوء المباشر في إصابات الحبل الشوكي، وتشكل النتائج إنجازًا رئيسيًا للباحثين، الذين تلقوا بالفعل تمويلًا إضافيًا ويخططون لتطوير جهاز قابل للزرع لاستخدامه في الأشخاص المصابين بإصابات الحبل الشوكي الرضحية، حيث لا توجد حاليًا علاجات تحافظ على الخلايا أو تحسن الوظيفة العصبية.

يوضح أندرو ستيفنز، المؤلف الرئيسي للدراسة ومسجل جراحة الأعصاب: "تُعدّ العمليات الجراحية التي تلي إصابات الحبل الشوكي روتينية، لكن هذه العمليات حاليًا تهدف فقط إلى تثبيت الضرر الذي يلحق بعظام العمود الفقري نتيجة الإصابة. هذا المفهوم مثير للاهتمام للغاية، إذ قد يتيح للجراحين فرصة زرع جهاز خلال العملية نفسها، مما قد يساعد في حماية وإصلاح الحبل الشوكي نفسه".

ويتابع البروفيسور أحمد: "لجعل العلاج بالضوء قابلاً للتطبيق لعلاج إصابات الحبل الشوكي لدى البشر، ستكون هناك حاجة إلى جهاز قابل للزرع لتوفير رؤية مباشرة للأنسجة التالفة والسماح بدقة أكبر وتوحيد الجرعة دون أن يعوقه سمك الجلد والأنسجة الأخرى المحيطة بالحبل الشوكي.

قد يوفر التعديل الحيوي الضوئي (PBM) نهجًا علاجيًا فعالًا باستخدام الضوء الأحمر أو القريب من الأشعة تحت الحمراء لتعزيز التعافي بعد إصابات الحبل الشوكي، وذلك بتخفيف الالتهاب العصبي ومنع موت الخلايا العصبية. يهدف بحثنا الحالي إلى تحسين أنظمة جرعات التعديل الحيوي الضوئي، وتطوير نموذج جراحي لإيصال التعديل الحيوي الضوئي والتحقق من فعاليته في حالات إصابات الحبل الشوكي.

ويبحث فريق البحث الآن عن شركاء تجاريين أو مستثمرين لاتخاذ الخطوات التالية في تطوير نموذج أولي لجهاز يمكن استخدامه في التجارب السريرية البشرية الأولى.