Forskare har tagit fram ett implantat som med hjälp av elektricitet kan ge råttor med ryggmärgsskador sin rörelseförmåga tillbaka. Genombrottet väcker hopp om en behandling för människor som till följd av skador på ryggmärgen har förlorat känsel och funktion i delar av kroppen.
Enligt Världshälsoorganisationen, WHO, lever runt 15 miljoner människor världen över med ryggmärgsskador. I ryggmärgen finns mängder med nervtrådar som förmedlar nervimpulser mellan hjärnan och resten av kroppen. När ryggmärgen skadas bryts därför kontakten mellan hjärnan och de delar av kroppen som ligger nedanför skadeområdet, vilket ofta leder till förlust av både känsel och funktion, och i värsta fall förlamning.
– Till skillnad från ett sår som läker av sig självt kan inte ryggmärgen läkas på egen hand. Det innebär att ryggmärgsskador är både förödande och ofta permanenta för de som drabbas, säger Maria Asplund, professor i bioelektronik på Chalmers, i ett pressmeddelande.
Forskare från Chalmers och University of Auckland i Nya Zeeland har nu skapat ett implantat som ger elektrisk stimulering i ryggmärgen. Målet är att kunna återställa rörelse och känsel hos personer med ryggmärgsskada. Forskarna har testat implantatet på råttor och beskriver resultatet som både lovande och banbrytande.
Elektricitet fick nervtrådar att växa ihop
I slutet av fosterstadiet och precis efter födseln spelar naturligt förekommande elektriska fält en viktig roll i nervsystemets utveckling, genom att de både skapar och styr tillväxten av nervvävnad längs med ryggmärgen.
För att ta fram ett implantat som efterliknar denna process använde forskarna samma slags elektriska styrsystem och testade det på råttor med ryggmärgsskador.
– Vi har utvecklat ett ultratunt implantat som kan sättas direkt på ryggmärgen, precis där skadan hade skett hos råttorna, säger Bruce Harland, senior forskare vid University of Auckland.
Implantatet ger ifrån sig en noggrant kontrollerad elektrisk ström över det skadade området.
Resultatet visar att den elektriska stimuleringen ledde till förbättrad återhämtning och att djuren fick tillbaka rörelseförmåga och känsel. Nu hoppas forskarna att behandlingen i framtiden ska kunna hjälpa människor som lider av funktions- och känselbortfall till följd av ryggmärgsskador.
– På sikt är målet att omvandla denna teknik till en medicinteknisk produkt som kan hjälpa människor vars liv är kraftigt begränsade till följd av skador på ryggmärgen, säger Maria Asplund.
Förbättrad rörelseförmåga efter fyra veckor
Till skillnad från människor kan råttor i större utsträckning läka ryggmärgsskador på egen hand. Det gjorde det möjligt för forskarna att jämföra råttornas naturliga läkning mot den läkning som framkallades genom elektrisk stimulering.
Behandlingen pågick i sammanlagt tolv veckor. Efter fyra veckor var rörelseförmågan hos de råttor som hade fått daglig behandling med elektriska fält bättre än hos dem som inte hade fått någon behandling. De råttor som fick elektrisk behandling reagerade också snabbare på mild beröring.
– Detta är en indikation på att behandlingen ledde till att både rörelse och känsel kunde återställas, säger Bruce Harland.
– En annan viktig aspekt i studien är att vi också kunde visa att behandlingen inte orsakade inflammation eller annan skada på ryggmärgen, vilket visar att den inte bara är effektiv utan också säker, säger professor Darren Svirskis, University of Auckland.
Nu ska forskarna undersöka hur behandlingsformen kan utvecklas, för att på sikt nå fram till det mest effektiva sättet att reparera ryggmärgen.
Vetenskaplig artikel:
Daily electric field treatment improves functional outcomes after thoracic contusion spinal cord injury in rats, Nature Communications.
