غرسة رقيقة تحسّن الحركة والإحساس لدى فئران مصابة بالحبل الشوكي

أظهر باحثون من جامعة أوكلاند وجامعة تشالمرز تقدّمًا في اختبار غرسة رقيقة توصل مجالًا كهربائيًا إلى الحبل الشوكي المصاب. وفي دراسة على الفئران، تحسنت بعض الوظائف الحركية والحسية مقارنة بمجموعة لم تتلقَّ التحفيز. ولا تزال التقنية في مرحلة البحث قبل السريري.

إصابات الحبل الشوكي

الحبل الشوكي نسيج عصبي يمتد داخل العمود الفقري، وينقل الإشارات بين الدماغ وسائر الجسم. وله دور مهم في الحركة والإحساس والمنعكسات.

يمتد الحبل الشوكي من قاعدة الدماغ داخل القناة الفقرية. وهو جزء من الجهاز العصبي المركزي ويساعد على نقل الإشارات المسؤولة عن الحركة والإحساس والمنعكسات.

قد تُحدث إصابة الحبل الشوكي اضطرابات دائمة في الحركة والإحساس، وقد تؤثر أيضًا في وظائف المثانة والأمعاء والوظيفة الجنسية. وتختلف آثارها باختلاف موضع الإصابة وشدتها.

وفقًا لـدراسات منشورة، يعيش ملايين الأشخاص مع إصابات في الحبل الشوكي حول العالم. وقد تحد هذه الإصابات من القدرة على أداء مهام يومية أساسية. وتختلف تقديرات عدد الحالات الجديدة عالميًا بحسب الدراسة وطريقة القياس.

لماذا إصابات الحبل الشوكي صعبة العلاج

يصعب علاج إصابات الحبل الشوكي لأن الأنسجة العصبية لا تتجدد بسهولة بعد التلف. وقد تستمر آثار الإصابة مدة طويلة أو تصبح دائمة.

هناك العديد من الجوانب في إصابات الحبل الشوكي تجعلها أصعب في التعامل مقارنة بالإصابات الأخرى. أولاً، لا يشفى الحبل الشوكي بنفس سرعة شفاء باقي أجزاء الجسم. وبالتالي، أي ضرر يتعرض له خلال الحياة قد يصبح دائماً.

أدرك الباحثون منذ زمن بعيد أن إنشاء علاج يمكّن الحبل الشوكي من التجدد بفعالية سيكون تحولاً كبيراً. بالنظر إلى شدة معظم إصابات الحبل الشوكي، يُفهم أن حتى التحسينات الطفيفة في وظائف المريض تُترجم إلى تحسينات كبيرة في جودة الحياة.

طرق علاج إصابات الحبل الشوكي

درس الباحثون وسائل متعددة للتعامل مع هذه الإصابات، ومنها تعريض موضع الإصابة لمجالات كهربائية منخفضة التردد. والهدف هو اختبار ما إذا كان التحفيز يمكن أن يحسن الوظيفة العصبية أو يدعم التعافي؛ وما زالت فعاليته وسلامته عند البشر بحاجة إلى بحث.

في بعض الأساليب السابقة، وُضعت أقطاب كهربائية فوق الأم الجافية، وهي الغشاء المحيط بالحبل الشوكي. وقد دُرس التحفيز الكهربائي في نماذج حيوانية مختلفة، لكن نتائج هذه التجارب لا تثبت فعاليته علاجًا سريريًا لإصابات الحبل الشوكي.

كيف يتشكل العمود الفقري

تشارك الإشارات الكهربائية في تطور الجهاز العصبي وفي نشاط الخلايا العصبية. ويدرس العلماء كيف يمكن للمجالات الكهربائية الموجهة أن تؤثر في الأنسجة المصابة بعد إصابة الحبل الشوكي، لكن الآلية العلاجية الدقيقة لم تُحسم بعد.

تؤدي الإشارات الكهربائية دورًا في نمو الجهاز العصبي ووظيفته. لذلك يختبر الباحثون ما إذا كان تطبيق مجال كهربائي مضبوط عند موضع الإصابة قد يساعد على تحسين التعافي الوظيفي.

مشكلات العلاجات الحالية لإصابات الحبل الشوكي

تواجه تقنيات التحفيز السابقة عقبات في إيصال المجال الكهربائي بدقة وبأمان على مدى طويل. فقد تتأثر الأقطاب المعدنية المزروعة بالتفاعلات الكهروكيميائية أو ترتفع مقاومتها، مما يصعّب الحفاظ على جرعة تحفيز ثابتة.

وقد تؤثر المسافة بين الأقطاب والأنسجة المستهدفة، فضلًا عن تغير خصائص الأقطاب بمرور الوقت، في شدة المجال الكهربائي التي تصل إلى الحبل الشوكي. ولهذا سعى الباحثون إلى تصميم غرسة أدق وأقرب إلى موضع الإصابة.

يمكن أن تثير منتجات التفاعل عند واجهة القطب والأنسجة مخاوف تتعلق بالسلامة. ويهدف التصميم الجديد إلى تقليل هذه المخاطر أثناء التحفيز طويل الأمد، لكن الدراسة الحالية اقتصرت على الفئران ولا تثبت سلامة الاستخدام البشري.

دراسة زرعات الحبل الشوكي

عرض باحثون من جامعة أوكلاند وجامعة تشالمرز نهجهم في دراسة بعنوان «Daily electric field treatment improves functional outcomes after thoracic contusion spinal cord injury in rats».

تصف الدراسة غرسة رقيقة توضع تحت الأم الجافية، بالقرب من الحبل الشوكي. وتستخدم أقطابًا ذات خصائص سعوية وطبقة من أكسيد الإيريديوم المرسب، لتمكين تطبيق مجال كهربائي متكرر مع الحد من التفاعلات الضارة عند سطح القطب.

المصدر – جامعة أوكلاند

مصمم لعدم إعاقة الحياة

صمم الباحثون الغرسة لتكون رقيقة بما يكفي لوضعها تحت الأم الجافية. واستخدموا أقطابًا مطلية بطبقة رقيقة من أكسيد الإيريديوم المرسب (SIROF) بدل الاعتماد على أقطاب معدنية تقليدية مكشوفة.

وُضعت الأقطاب بالقرب من الحبل الشوكي المصاب لتحسين وصول المجال الكهربائي إلى النسيج المستهدف. واختبر الفريق تصميم الغرسة وخصائص الأقطاب قبل تقييمها في نموذج إصابة لدى الفئران.

تبديل القطبية

قدمت الغرسة في الدراسة تحفيزًا يوميًا بمجال كهربائي نبضي بتردد 2 هرتز، لمدة ساعة في جلسات العلاج. وقد ساعد تصميم الأقطاب على إيصال التحفيز عبر موضع الإصابة مع مراقبة أدائها خلال التجربة.

اختبار زرعات الحبل الشوكي

اختبر الباحثون الجهاز في فئران لديها إصابة رضّية في الجزء الصدري من الحبل الشوكي، وتابعوا النتائج على مدى 12 أسبوعًا. وشملت الدراسة مجموعة تلقت التحفيز وأخرى مصابة لم تتلقَّه، إلى جانب فئران غير مصابة للمقارنة.

بدأت جلسات التحفيز بعد الجراحة، واستمرت ساعة يوميًا خلال الأيام الأولى، ثم خمسة أيام في الأسبوع حتى نهاية المتابعة التي امتدت 12 أسبوعًا. وقارن الباحثون المشي والاستجابة للمس بين الفئران المعالجة وغير المعالجة، وفحصوا الأنسجة بعد التجربة.

نتائج زرع الحبل الشوكي

أظهرت الفئران التي تلقت التحفيز تحسنًا في حركة الطرفين الخلفيين مقارنة بالفئران المصابة غير المعالجة ابتداءً من الأسبوع الرابع. كما تحسنت حساسيتها للمس بعد أسبوع من العلاج. وهذه نتائج على حيوانات التجارب، وليست دليلًا على استعادة الوظيفة لدى البشر.

قاس الباحثون استجابة الفئران للمس في الطرفين الخلفيين، إلى جانب قدرتها على الحركة. وظهر تحسن في الاستجابة اللمسية بعد أسبوع لدى المجموعة المعالجة، بينما أصبح التحسن الحركي واضحًا في الاختبارات ابتداءً من الأسبوع الرابع.

أدى التحفيز عبر أقطاب موضوعة تحت الأم الجافية إلى تحسن بعض مقاييس حركة الطرفين الخلفيين والإحساس باللمس لدى الفئران. ولم يُظهر فحص الأنسجة استجابة التهابية عصبية مرتبطة بالعلاج في الحبل الشوكي.

فحص الفريق الأقطاب والأنسجة بعد انتهاء التجربة، ووجد أن الغرسة استطاعت إيصال التحفيز خلال فترة الدراسة. لكن كثافة المحاور العصبية وعلامات تجددها حول موضع الإصابة لم تختلف اختلافًا مهمًا بين المجموعتين. ولذلك لا تثبت النتائج حدوث تجدد عصبي أو شفاء كامل.

فوائد زرعات الحبل الشوكي

تتمثل فائدة هذا النهج البحثي في إمكانية إيصال مجال كهربائي متكرر قرب موضع الإصابة مع تقليل بعض قيود الأقطاب السابقة. ويحتاج الأمر إلى دراسات إضافية لتحديد آثاره الطويلة الأمد قبل التفكير في استخدامه سريريًا.

سمح تصميم الغرسة بتطبيق جلسات تحفيز متكررة خلال الدراسة التي استمرت 12 أسبوعًا. ولا تعني نتائجها أن جرعات أقوى آمنة للمرضى أو أن الجهاز ثبت تفوقه السريري على تقنيات أخرى.

استهلاك طاقة أقل

درس الباحثون خصائص الأقطاب واستهلاك الطاقة اللازمة للتحفيز. وقد تساعد تحسينات كفاءة الغرسة مستقبلًا في تصميم أجهزة أصغر، لكن الورقة لا تثبت إمكان تشغيل هذه الغرسة بطاقة الجسم وحدها أو الاستغناء عن البطارية.

اختراق أعمق

قد يؤدي وضع الأقطاب تحت الأم الجافية، أقرب إلى الحبل الشوكي، إلى وصول مجال كهربائي أقوى إلى الأنسجة المستهدفة عند تيار أقل. ودعم الباحثون هذا الاحتمال بنمذجة حاسوبية للمجال داخل الحبل الشوكي.

تصميم مريح

رقة الغرسة ميزة محتملة في تصميم الأجهزة المزروعة، لكن الدراسة لم تختبر شعور مرضى بشر بالراحة أو قدرتهم على تحمل الجهاز. ويستلزم الاستخدام السريري تقييمًا منفصلًا للسلامة والجدوى.

استخدام أكثر أمانًا

لم يجد الباحثون في فحص الأنسجة استجابة التهابية عصبية مرتبطة بالتحفيز في نموذج الفئران. وهذه نتيجة مشجعة، لكنها لا تثبت انعدام الأعراض الجانبية أو الاستجابة المناعية لدى البشر، ولا تعني أن الجهاز أكثر أمانًا من جميع البدائل.

تطبيقات زرعات الحبل الشوكي في العالم الحقيقي والجدول الزمني:

قد تفتح هذه النتائج مسارًا بحثيًا لتحسين علاج إصابات الحبل الشوكي مستقبلًا. لكن الغرسة لم تُختبر بعد علاجًا للمرضى، ويجب تقييم فعاليتها وسلامتها في دراسات إضافية.

الجدول الزمني

لا تحدد الدراسة موعدًا لطرح هذه التقنية طبيًا. وستتطلب أي تجربة سريرية محتملة تطوير الجهاز، واختبارات سلامة إضافية، وموافقات تنظيمية. ولا يمكن تقدير جدول زمني موثوق للاستخدام السريري اعتمادًا على تجربة الفئران وحدها.

باحثو زرعات الحبل الشوكي

أجرى الدراسة باحثون من جامعة أوكلاند في نيوزيلندا وجامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد. وكان بروس هارلاند ولوكاس ماتر مؤلفين أولين بالمشاركة، وأشرف ماريا أسبلوند ودارين سفيرسكيس على العمل مع بقية الفريق.

مستقبل زرعات الحبل الشوكي

يعتزم الباحثون متابعة تطوير تصميم الغرسة ودراسة ظروف التحفيز المناسبة. وما زالت أسئلة تتعلق بمدة العلاج، واستقرار الأقطاب، وآلية التحسن الوظيفي تحتاج إلى إجابة قبل الانتقال إلى البشر.

الاستثمار في العلوم الصحية

يضم قطاع الأجهزة الطبية شركات تطور أدوات لعلاج أمراض الجهاز العصبي وغيرها من الحالات. وينبغي تقييم أي شركة استثمارية وفق بياناتها السريرية ومرحلة تطوير منتجاتها ومخاطرها، بعيدًا عن تعميم نتائج هذه الدراسة الحيوانية عليها.

تزيانا لايف ساينسز (TLSA)

تعمل Tiziana Life Sciences (TLSA ) في تطوير علاجات تجريبية لبعض الأمراض العصبية والمناعية. وينبغي التمييز بين برامج الشركة البحثية وبين الغرسة الكهربائية التي اختبرتها الدراسة؛ فليس في الورقة دليل على أن منتجات الشركة تعالج إصابات الحبل الشوكي.

أحدث أخبار وتطورات سهم تزيانا لايف ساينسز (TLSA)

خاتمة زرعات الحبل الشوكي

لا يزال علاج إصابات الحبل الشوكي تحديًا كبيرًا، وتختلف فرص التعافي بحسب الإصابة. وتشير هذه الدراسة إلى تحسن حركي وحسي لدى فئران تلقت تحفيزًا كهربائيًا عبر غرسة رقيقة، من دون ظهور استجابة التهابية عصبية في الفحص. وستحدد الأبحاث اللاحقة ما إذا كان لهذا النهج دور علاجي لدى البشر.

تعرف على اختراقات طبية أخرى رائعة هنا.

الدراسات المشار إليها:

^{1. Harland, B., Matter, L., Lopez, S. et al. Daily electric field treatment improves functional outcomes after thoracic contusion spinal cord injury in rats. Nat Commun 16, 5372 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-60332-0}