درمان صدمه‌های نخاعی به واسطه یک برچسب

پژوهشگران چینی موفق به طراحی برچسبی شده‌اند که با ارسال پالس‌های الکتریکی به سلول‌های بنیادی، می‌تواند به بهبود درمان آسیب‌های نخاعی کمک کند.

این موفقیت می‌تواند به عنوان یک گام پیشرفته در ارائه راهکارهای درمانی برای آسیب‌های نخاعی محسوب شود.

این روش نوین از یک برچسب بی‌سیم استفاده می‌کند که قابلیت ارسال پالس‌های الکتریکی به سلول‌های بنیادی آسیب‌دیده را داراست. این فناوری به رفع برخی چالش‌های اساسی در پیشبرد درمان فلج اندام‌ها کمک خواهد کرد.

«جیچوان کیو» (Jichuan Qiu) استاد «دانشگاه شاندونگ» (Shandong University) خاطرنشان کرد که در حال حاضر هیچ درمان کارآمدی برای ترمیم یا معکوس کردن آسیب‌های نخاعی وجود ندارد، زیرا نورون‌های رشته نخاعی در بزرگسالی نمی‌توانند بهبود یابند.

سلول‌های بنیادی، به دلیل قابلیت تبدیل به انواع مختلف سلول‌ها، می‌توانند نویدبخش پیشرفت‌های قابل توجهی در پزشکی ترمیمی باشند. این فرآیند طبیعی امکان جایگزینی سلول‌های مرده یا آسیب‌دیده با سلول‌های سالم و عملکردی را فراهم می‌آورد.

در هنگام درمان آسیب‌های نخاعی، می‌توان از سلول‌های بنیادی پیوندی متصل به اعصاب آسیب‌دیده بهره برد تا این سلول‌ها به نورون‌های کارآمد تبدیل شوند. اما این تبدیل در بدن به مراتب پیچیده‌تر از شرایط آزمایشگاهی است، چرا که ترکیب پیچیده مولکول‌های محیط آسیب می‌تواند مانع از تبدیل صحیح این سلول‌ها شود.

یک تحریک برای تقویت ترمیم

یکی از راه‌های موثر برای ارتقاء فرایند تبدیل سلول‌های بنیادی، ارسال پالس‌های الکتریکی به این سلول‌هاست. این روش نه تنها به تبدیل سلول‌ها کمک می‌کند، بلکه موجب بروز سیناپس‌هایی یا اتصالات بین نورون‌ها می‌شود که می‌توانند زمان بقای آن‌ها را افزایش دهند.

با این حال، یک چالش عمده در انتقال پالس‌های الکتریکی به سلول‌های بنیادی درون نخاع وجود دارد. کیو اشاره کرد که روش‌های معمول تحریک الکتریکی اغلب نیازمند استفاده از سیم و الکترود هستند که خود مستلزم جراحی می‌باشد. این فناوری می‌تواند منجر به آسیب‌های ثانویه، التهاب، درد و عفونت شود.

به همین منظور، پژوهشگران در تلاش بودند تا راه‌حلی بی‌سیم برای تقویت فعالیت سلول‌های بنیادی در بهبود نخاع توسعه دهند.

تحریک از راه دور سلول‌های بنیادی

برچسب الکترومغناطیسی که توسط کیو و همکارانش طراحی شده است، می‌تواند پالس‌های الکتریکی را به سلول‌های بنیادی موجود بر روی آن برساند. هرچند که این برچسب نیاز به کاشت جراحی دارد، اما به دلیل بی‌سیم بودن آن و استفاده از مواد زیست‌سازگار، می‌تواند از آسیب‌های اضافی به بافت نخاع جلوگیری کند و خطر عفونت و سایر عوارض ناخواسته را به حداقل برساند.

این برچسب از نانوصفحات گرافیت تشکیل شده که دارای خاصیت هدایت الکتریکی هستند و برای سلول‌ها سمی نمی‌باشند. وقتی برچسب در معرض یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، سیگنال‌های الکتریکی تولید می‌کند که می‌توانند از بیرون بدن با استفاده از آهن‌رباهای چرخان ایجاد شوند.

پژوهشگران با تغییر سرعت چرخش آهن‌رباها موفق به تنظیم قدرت و فرکانس سیگنال الکتریکی ارسال‌شده به سلول‌های بنیادی روی برچسب شدند.

آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها نشان داد که این برچسب به طرز قابل توجهی فرآیند ترمیم را تسریع کرده و حتی به عنوان یک لایه محافظ برای نخاع عمل می‌کند.

علاوه بر این، مشخص شد که برچسب ۲۸ روز بعد از جراحی نیز منجر به التهاب نمی‌شود و اگرچه نیاز به تأیید در آزمایش‌های بلندمدت دارد، پژوهشگران معتقدند که ممکن است نیازی به خارج کردن برچسب نباشد و تعداد جراحی‌های مورد نیاز حداقل شود.

تجزیه و تحلیل‌های انجام شده بر روی سلول‌های در حال رشد بر روی برچسب نشان داده است که پالس‌های الکتریکی، درصد سلول‌های بنیادی تبدیل شده به نورون‌های بالغ را از ۱۲.۵ درصد به ۳۳.۷ درصد افزایش می‌دهد.

این گروه تحقیقاتی به این نتیجه رسیدند که ترکیب روش‌های درمان با سلول‌های بنیادی و تحریک الکتریکی می‌تواند به مراتب تأثیر بیشتری در ترمیم بافت عصبی بعد از آسیب‌های نخاعی نسبت به استفاده جداگانه از هر یک از این روش‌ها داشته باشد.

کیو اظهار داشت که این برچسب الکترومغناطیسی، نویدبخش ماشینی برای درمان آسیب‌های نخاعی و دیگر بیماری‌های سیستم عصبی هم مرکزی و هم محیطی است.

قبل از اینکه این درمان در مقیاس وسیع بالینی به کار گرفته شود، هنوز نیاز به انجام آزمایش‌های بالینی بیشتری وجود دارد. زمان پذیرش این درمان به عوامل متعددی بستگی دارد، اما مطمئناً روزی به بهبود این نوع آسیب ناتوان‌کننده کمک شایانی خواهد کرد.

این مطالعه در مجله «Advanced Science» منتشر شده است.