척수 손상 회복을 위한 적외선 치료가 중요한 이정표에 도달했습니다.

척수 손상 (SCI) 환자는 적색광과 근적외선을 이용해 신경 연결을 회복하는 것을 목표로 하는 향후 치료로부터 이점을 얻을 수 있습니다.

영국 버밍엄 대학의 과학자들이 개발하고 버밍엄 대학 엔터프라이즈가 특허를 취득한 이 방법은 부상 부위에 직접 빛을 비추는 방식을 포함합니다.

최근 Bioengineering and Translational Medicine 저널 에 게재된 연구에 따르면 이 새로운 치료 접근법에 대한 최적의 "복용량"이 밝혀졌으며, 감각과 운동의 상당한 회복, 손상된 신경 세포의 재생 등 상당한 치료적 개선을 가져올 수 있는 것으로 나타났습니다.

주바이르 아메드 교수가 이끄는 연구진은 SCI의 세포 모델을 사용하여 최대 기능 회복을 달성하고 신경 세포 성장을 자극하는 데 필요한 빛의 빈도와 지속 시간을 결정했습니다.

연구진은 660nm의 적색광을 하루에 1분씩 조사한 결과, 5일간의 치료 기간 동안 세포 생존율(살아있는 세포의 수를 측정하는 기준)이 45% 증가하는 것을 발견했습니다.

아메드 교수는 "흥미롭게도 이 연구에서는 660nm 빛이 신경 보호 효과(신경 세포 생존 개선)와 신경 재생 효과(신경 세포 성장 자극)를 동시에 발휘한다는 것을 보여주었습니다."라고 말했습니다.

연구진은 또한 척수 손상(SCI)의 전임상 모델에서 광선 요법의 효과를 연구했습니다. 이 연구에서는 이식형 장치와 피부에 광원을 위치시키는 경피 전달, 이 두 가지 방법을 사용했습니다.

해당 연구에서는 두 가지 전달 방법에 대해 비슷한 결과가 나타났습니다. 7일 동안 매일 1분씩 660nm의 빛을 전달한 결과, 부상 부위의 조직 흉터가 줄어들고 기능이 상당히 회복되었습니다.

연구자들은 또한 척수 손상 부위에서 충치와 흉터가 상당히 감소했고, 신경 세포 재생과 관련된 단백질 수치가 증가했으며, 세포 간 연결이 개선된 것을 발견했습니다.

SCI에서 경피적 전달과 직접 광선 전달을 비교한 것은 이번이 처음이며, 이 결과는 이미 추가 자금을 지원받고 현재 세포를 보존하거나 신경 기능을 개선하는 치료법이 없는 외상성 SCI 환자에게 사용할 수 있는 이식형 장치를 개발할 계획인 연구진에게 중요한 이정표입니다.

이 연구의 제1저자이자 신경외과 전문의인 앤드류 스티븐스는 이렇게 설명합니다. "척수 손상 후 수술은 일상적인 일이지만, 현재 이러한 수술은 손상으로 인한 척추뼈 손상을 안정화하는 데에만 목적을 두고 있습니다. 이 개념은 외과의에게 수술 중에 척수 자체를 보호하고 복구하는 데 도움이 되는 장치를 이식할 수 있는 기회를 제공할 수 있다는 점에서 매우 흥미롭습니다."

아메드 교수는 이렇게 덧붙였습니다. "인간의 SCI 치료에 광선 요법을 적용하려면 손상된 조직을 직접 볼 수 있고, 척수를 둘러싼 피부나 다른 조직의 두께에 영향을 받지 않고 복용량을 더 정확하고 표준화할 수 있는 이식형 장치가 필요합니다.

광생물조절(PBM)은 척수 손상(SCI) 후 신경 염증을 완화하고 신경 세포 사멸을 예방함으로써 회복을 촉진하는 적색광 또는 근적외선을 이용한 효과적인 치료 접근법을 제공할 수 있습니다. 본 연구의 목표는 PBM 투여 요법을 최적화하고 척수 손상에 대한 침습적 PBM 전달 패러다임을 개발하고 그 효능을 검증하는 것입니다.

연구팀은 현재 최초의 인체 임상 시험에 사용될 수 있는 프로토타입 장치를 개발하기 위한 다음 단계를 밟을 상업적 파트너나 투자자를 찾고 있습니다.