척수 손상(SCI) 환자는 적색 및 근적외선을 사용하여 신경 연결을 회복하는 것을 목표로 하는 미래의 치료로부터 이익을 얻을 수 있습니다.
영국 버밍엄 대학교의 과학자들이 개발하고 버밍엄 대학교 엔터프라이즈에서 특허를 받은 이 방법은 손상 부위에 직접 빛을 전달하는 것을 포함합니다.
최근 생체공학 및 전환 의학 저널에 발표된 연구에서 이 새로운 치료적 접근 방식에 대한 최적의 "용량"을 확인했으며, 민감도와 운동의 상당한 회복과 손상된 신경 세포의 재생을 포함하여 상당한 치료적 개선을 가져올 수 있음을 보여줍니다.
연구원 Zubair Ahmed 교수가 이끄는 연구팀은 SCI의 세포 모델을 사용하여 기능을 최대한 회복하고 신경 세포 성장을 자극하는 데 필요한 빛의 빈도와 지속 시간을 결정했습니다.
그들은 하루에 1분 동안 660nm 적색광을 조사하면 5일간의 치료 기간 동안 세포 생존율(살아 있는 세포 수 측정)이 45% 증가한다는 것을 발견했습니다.
Ahmed 교수는 "흥미롭게도, 이 연구의 이 측면은 660nm 빛의 효과가 신경 보호 효과가 있어 신경 세포의 생존을 개선하고 신경 재생 효과가 있어 신경 세포의 성장을 자극한다는 것을 보여주었습니다."라고 말했습니다.
연구원들은 또한 SCI의 전임상 모델에서 광선 요법의 효과를 연구했습니다. 여기서 그들은 두 가지 다른 방법을 사용했습니다. 이식형 장치와 피부에 광원을 두는 경피 전달입니다.
그들의 연구는 두 전달 방법에 대해 비슷한 결과를 보여주었습니다. 7일 동안 매일 1분씩 660nm의 빛을 전달한 결과 부상 부위의 조직 흉터가 줄어들고 기능이 상당히 회복되었습니다.
또한 연구원들은 충치와 흉터가 크게 감소했을 뿐만 아니라 신경 세포 재생과 관련된 단백질 수준이 증가하고 척수 손상 부위의 세포 간 연결이 개선된 것을 발견했습니다.
이는 SCI에서 경피 전달과 직접 광선 전달을 비교한 최초의 사례이며, 그 결과는 이미 추가 자금을 지원받고 외상성 SCI 환자에게 사용할 이식형 장치를 개발할 계획을 갖고 있는 연구자들에게 중요한 이정표입니다. 현재 세포를 보존하거나 신경 기능을 개선하는 방법은 없습니다.
해당 연구의 제1저자이자 신경외과 등록관인 앤드류 스티븐스(Andrew Stevens)는 다음과 같이 설명합니다. “척수 손상 후 수술은 일반적이지만 현재 이러한 수술은 손상으로 인한 척추뼈 손상을 안정화시키는 데만 목적이 있습니다. 이 개념은 외과의사에게 동일한 수술 중에 척수 자체를 보호하고 복구하는 데 도움이 되는 장치를 이식할 수 있는 기회를 제공할 수 있다는 점에서 매우 흥미롭습니다."
아메드 교수는 계속해서 이렇게 말합니다. “광선 요법을 인간의 척수손상에 대한 실행 가능한 치료법으로 만들기 위해서는 손상된 조직을 직접적으로 볼 수 있도록 하고 조직의 두께에 영향을 받지 않고 투여량을 더 정밀하게 표준화할 수 있는 이식형 장치가 필요합니다. 척수를 둘러싼 피부 및 기타 조직.
광생체변조(PBM)는 적색 또는 근적외선을 사용하여 신경염증을 완화하고 신경세포 사멸을 예방함으로써 척수손상 후 회복을 촉진하는 실행 가능한 치료 접근법을 제공할 수 있습니다. 우리의 현재 연구는 PBM 투약 요법을 최적화하고 SCI에 대한 침습적 PBM 전달 패러다임의 효과를 개발 및 검증하는 것을 목표로 합니다."
현재 연구팀은 최초의 인간 임상 시험에 사용할 수 있는 프로토타입 장치를 개발하기 위한 다음 단계를 수행할 상업적 파트너나 투자자를 찾고 있습니다.