नई रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट्स SCI पुनर्प्राप्ति के लिए आशा दिखाते हैं

ऑकलैंड विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने एक अत्यंत पतले प्रत्यारोपण का चूहों में परीक्षण किया है, जो रीढ़ की हड्डी की चोट के बाद विद्युत क्षेत्र पहुंचाता है। उपचार पाने वाले चूहों में पिछले पैरों की कार्यक्षमता और स्पर्श-संवेदनशीलता नियंत्रण समूह की तुलना में बेहतर हुई, लेकिन यह अभी मनुष्यों के लिए सिद्ध उपचार नहीं है।

रीढ़ की हड्डी की चोटें

रीढ़ की हड्डी तंत्रिका ऊतक का लंबा स्तंभ है, जो मस्तिष्क-तने से कशेरुकाओं के भीतर नीचे की ओर जाता है। यह मस्तिष्क और शरीर के बीच संकेत पहुंचाती है तथा गति, संवेदना, प्रतिवर्त और कई स्वायत्त क्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

रीढ़ की हड्डी को क्षति पहुंचने से चोट के स्तर और गंभीरता के अनुसार न्यूरोपैथिक दर्द, गति और संवेदना की हानि तथा मूत्राशय, आंत और यौन कार्य में गड़बड़ी हो सकती है।

हालिया वैश्विक अनुमानों के अनुसार लगभग 1.5 करोड़ लोग रीढ़ की हड्डी की चोट (SCI) के साथ जी रहे हैं। लिंक किया गया स्रोत मुख्यतः जोखिम और कारणों की चर्चा करता है; अलग-अलग अध्ययनों में नए मामलों के अनुमान भिन्न हैं। SCI हल्की कार्यात्मक परेशानी से लेकर रोजमर्रा के काम करने में गंभीर अक्षमता तक हो सकती है।

रीढ़ की हड्डी की चोटें इतनी कठिन क्यों हैं ठीक करने में

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में क्षतिग्रस्त तंत्रिका-मार्गों की पुनर्वृद्धि सीमित होती है। इसलिए SCI के प्रभाव लंबे समय तक रह सकते हैं या स्थायी हो सकते हैं, हालांकि पुनर्वास से कुछ कार्यक्षमता सुधर सकती है।

SCI का कोई सार्वभौमिक उपचार नहीं है। फिर भी गति, संवेदना या स्वायत्त कार्य में छोटा सुधार भी रोगी की स्वतंत्रता और जीवन-गुणवत्ता पर बड़ा प्रभाव डाल सकता है।

रीढ़ की हड्डी की चोटों के उपचार के तरीके

SCI के लिए कई प्रयोगात्मक तरीके जांचे गए हैं। उच्च-आवृत्ति न्यूरोमॉड्यूलेशन छोटे पल्स देकर चोट को पार करते हुए तंत्रिका सर्किट सक्रिय करने का प्रयास करता है, जबकि कम-आवृत्ति विद्युत-क्षेत्र उपचार लंबे पल्स के जरिए अक्षतंतु की वृद्धि और पुनःजुड़ाव को प्रोत्साहित करने के लिए बनाया गया है। वर्तमान अध्ययन दूसरे तरीके पर केंद्रित था।

पहले के विद्युत-क्षेत्र अध्ययनों में ड्यूरा मेटर के ऊपर की मांसपेशी पर इलेक्ट्रोड लगाए गए थे। लैम्प्रे, गिनी पिग, चूहे और घायल पालतू कुत्तों में परिणामों के बाद सीमित मानव अध्ययनों में भी संवेदना और मोटर स्कोर में सुधार की रिपोर्ट मिली, लेकिन इन निष्कर्षों से नियमित नैदानिक प्रभावशीलता सिद्ध नहीं होती।

रीढ़ की हड्डी कैसे बनती है

इस रणनीति का आधार प्रयोगशाला अध्ययनों में देखा गया वह प्रभाव है जिसमें विद्युत क्षेत्र बढ़ते अक्षतंतुओं की दिशा और वृद्धि को प्रभावित कर सकता है। विकासशील तंत्रिका तंत्र में जैवविद्युत संकेत महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वयस्क SCI में ठीक वही तंत्र काम करता है या नहीं, यह अभी शोध का विषय है।

वर्तमान SCI उपचारों की समस्याएँ

SCI में विद्युत-क्षेत्र उपचार अभी प्रयोगात्मक है। पुराने उपकरणों के धातु इलेक्ट्रोड लंबे और धीमे पल्स के दौरान क्षरण के प्रति संवेदनशील थे, जिससे प्रभाव घट सकता था और धातु आयन, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन या pH परिवर्तन जैसे हानिकारक उप-उत्पाद बन सकते थे।

एपिड्यूरल स्थान पर लगाए गए इलेक्ट्रोड से विद्युत क्षेत्र को ड्यूरा, अरैक्नॉइड झिल्ली और मस्तिष्कमेरु द्रव पार करना पड़ता है, जिससे रीढ़ की हड्डी के भीतर क्षेत्र कमजोर हो सकता है। समय के साथ क्षरण और प्रतिबाधा में बदलाव भी लगातार सही खुराक देना कठिन बना सकते हैं।

इन सीमाओं को कम करने के लिए शोधकर्ताओं ने रीढ़ की हड्डी की सतह के अधिक पास रखा जाने वाला पतला, अलग इलेक्ट्रोड सामग्री वाला उपकरण बनाया। यह अवधारणा आशाजनक है, लेकिन इसके लाभ अभी छोटे पशु-अध्ययन तक सीमित हैं।

रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट्स अध्ययन

वाइपापा ताउमाता राउ, ऑकलैंड विश्वविद्यालय और सहयोगी संस्थानों के इंजीनियरों ने “चूहों में वक्षीय कंट्यूजन SCI के बाद कार्यात्मक परिणाम सुधारने वाला दैनिक विद्युत-क्षेत्र उपचार” अध्ययन में इस विधि का परीक्षण किया।

शोधपत्र में ड्यूरा मेटर के नीचे प्रत्यारोपित किए जाने वाले अत्यंत पतले उपकरण का वर्णन है। इसमें स्पटर किए गए इरिडियम ऑक्साइड फिल्म (SIROF) वाले छद्म-संधारित्र इलेक्ट्रोड हैं, जो कम धारा पर संतुलित आवेश देने और इलेक्ट्रोड-ऊतक सीमा पर अपरिवर्तनीय रासायनिक प्रतिक्रियाओं का जोखिम घटाने के लिए बनाए गए हैं।

स्रोत – University of Auckland

जीवन में बाधा न डालने के लिए डिज़ाइन किया गया

उपकरण को इतना पतला बनाया गया कि वह रीढ़ की हड्डी की सतह के संपर्क में ड्यूरा के नीचे रह सके। पारंपरिक खुली धातु के बजाय शोधकर्ताओं ने SIROF-लेपित इलेक्ट्रोड इस्तेमाल किए, जिनकी प्रयोगशाला में आवेश देने की स्थिरता बेहतर रही।

समर्पित उत्तेजना इलेक्ट्रोड का व्यास 200 माइक्रोमीटर रखा गया और उन्हें चोट के दोनों ओर लगाया गया। सबड्यूरल स्थान अधिक आक्रामक शल्यक्रिया मांगता है, लेकिन मॉडलिंग के अनुसार इससे एपिड्यूरल स्थान की तुलना में कम धारा पर विद्युत क्षेत्र ऊतक में अधिक गहराई तक पहुंच सकता है।

ध्रुवता बदलें

प्रत्यारोपण ने 2 हर्ट्ज की द्वि-चरणीय उत्तेजना दी: 5 माइक्रोएम्पियर आयाम और 250 मिलीसेकंड पल्स चौड़ाई। उपचार प्रतिदिन एक घंटे दिया गया। 250 मिलीसेकंड का पल्स सामान्य न्यूरोमॉड्यूलेशन पल्स से लगभग 1,000 गुना लंबा था; यह हर 15 मिनट ध्रुवता बदलने वाली 0.5 मिलीहर्ट्ज व्यवस्था नहीं थी।

रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट्स परीक्षण

अध्ययन ने 12 सप्ताह तक वक्षीय कंट्यूजन SCI वाले चूहों में उपकरण का परीक्षण किया। चूहों में चोट के बाद कुछ स्वाभाविक सुधार हो सकता है, इसलिए उपचार-प्राप्त समूह की तुलना बिना उत्तेजना वाले घायल नियंत्रण समूह और बिना चोट वाले समूह से की गई।

उपचार सर्जरी के अगले दिन शुरू हुआ: पहले 7–11 दिन प्रतिदिन एक घंटा और फिर 12 सप्ताह तक सप्ताह में पांच दिन। शोधकर्ताओं ने समय के साथ व्यवहार, स्पर्श-संवेदनशीलता, ऊतक और इलेक्ट्रोड की कार्यक्षमता का मूल्यांकन किया।

रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट परिणाम

उपचार-प्राप्त चूहों में चौथे सप्ताह से पिछले पैरों की कार्यक्षमता बिना उपचार वाले घायल नियंत्रणों से बेहतर थी। यह पूर्ण गति-वापसी नहीं थी, और पहले सप्ताह में उपचार समूह का सुधार धीमा था।

स्पर्श-संवेदनशीलता को बिजली के झटके से नहीं, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक वॉन फ्रे परीक्षण में पंजे पर धीरे-धीरे बढ़ता यांत्रिक बल लगाकर मापा गया। उपचार समूह ने पहले सप्ताह और सप्ताह 3–12 में पंजा जल्दी हटाया, हालांकि कुछ समय-बिंदुओं पर यह अतिसंवेदनशीलता का संकेत भी हो सकता था।

सबड्यूरल उत्तेजना समूह में पिछले पैरों की कार्यक्षमता और स्पर्श प्रतिक्रिया बेहतर हुई, लेकिन सीढ़ी परीक्षण के सभी माप बेहतर नहीं हुए। ऊतक विश्लेषण में माइक्रोग्लिया या एस्ट्रोसाइट सक्रियता में महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं मिली। साथ ही, चोट के आसपास अक्षतंतु घनत्व या हाल की अक्षतंतु पुनर्वृद्धि के सूचकों में समूहों के बीच महत्वपूर्ण अंतर नहीं था।

निकाले गए प्रत्यारोपणों और प्रयोगशाला परीक्षणों में SIROF इलेक्ट्रोड उत्तेजना देने में सक्षम रहे। फिर भी शरीर के भीतर प्रतिबाधा बढ़ी, कुछ प्रत्यारोपण साबुत निकालना कठिन था और प्रयोगशाला के दीर्घकालीन परीक्षणों में कार्बन जमाव देखा गया। इसलिए अध्ययन ने मानव उपयोग के लिए प्रदूषण या दुष्प्रभावों का अभाव सिद्ध नहीं किया।

रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट्स लाभ

यह प्रत्यारोपण दीर्घकालीन विद्युत-क्षेत्र उपचार के लिए एक संभावित मंच है। फिलहाल लाभ केवल चूहों के छोटे, पूर्व-नैदानिक अध्ययन में दिखे हैं और मनुष्यों में सुरक्षा, खुराक तथा प्रभावशीलता स्थापित करनी बाकी है।

नई प्रणाली लंबे पल्स देने में सक्षम थी। रिपोर्ट के अनुसार 250 मिलीसेकंड पल्स सामान्य न्यूरोमॉड्यूलेशन पल्स से लगभग 1,000 गुना लंबा है; इसका अर्थ यह नहीं कि कैथोड 1,000 गुना बेहतर हैं या मनुष्य को बिना जोखिम अधिक शक्तिशाली खुराक दी जा सकती है।

कम शक्ति

सबड्यूरल स्थान के कारण मॉडल ने अनुमान लगाया कि लक्ष्य विद्युत क्षेत्र लगभग दस गुना कम इनपुट शक्ति से मिल सकता है। शरीर से पाईजोइलेक्ट्रिक ऊर्जा लेकर उपकरण चलाने की संभावना इस अध्ययन में प्रदर्शित नहीं की गई।

बेहतर प्रवेश

बड़े SIROF इलेक्ट्रोड और सबड्यूरल स्थान का उद्देश्य कम धारा पर विद्युत क्षेत्र को रीढ़ की हड्डी में अधिक गहराई तक पहुंचाना था। इसकी पुष्टि मुख्यतः परिमित-तत्व मॉडल से हुई; मानव रीढ़ में परिणाम अलग हो सकते हैं।

आरामदायक डिजाइन

पतली बनावट स्थान घेरने और यांत्रिक दबाव को कम कर सकती है। फिर भी उपकरण को चूहों में शल्यक्रिया से ड्यूरा के नीचे लगाया गया था, इसलिए अध्ययन यह नहीं दिखाता कि मानव पहनने वाला इसे महसूस नहीं करेगा या उसे असुविधा नहीं होगी।

सुरक्षित उपयोग

उपचार-प्राप्त चूहों में जांचे गए न्यूरोइन्फ्लेमेशन सूचक नियंत्रणों से महत्वपूर्ण रूप से अलग नहीं थे और SIROF इलेक्ट्रोड ने प्रयोगशाला परीक्षणों में बेहतर स्थिरता दिखाई। इससे अन्य तरीकों की तुलना में मानव सुरक्षा सिद्ध नहीं होती, न ही यह प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया या रीढ़ की क्षति के हर जोखिम को खारिज करता है।

रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट्स वास्तविक‑विश्व अनुप्रयोग एवं समय‑रेखा:

यदि आगे के अध्ययनों में परिणाम दोहराए गए और मनुष्यों में सुरक्षा सिद्ध हुई, तो तकनीक SCI के बाद गति या संवेदना सुधारने के उपचारों में योगदान दे सकती है। वर्तमान परिणाम एक प्रारंभिक पूर्व-नैदानिक कदम हैं, कोई निर्णायक उपचार नहीं।

समय‑रेखा

मानव परीक्षण या स्वीकृति की विश्वसनीय समय-सीमा अभी तय नहीं है। उपकरण को बड़े पशु-अध्ययनों, दीर्घकालीन जैव-संगतता और सुरक्षा परीक्षण, निर्माण सत्यापन, नैदानिक परीक्षण और नियामकीय समीक्षा से गुजरना होगा; “7–10 वर्ष” केवल अनुमान होगा।

रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट शोधकर्ता

अध्ययन ऑकलैंड विश्वविद्यालय, स्वीडन के चाल्मर्स प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय और अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं ने किया। ब्रूस हारलैंड और लुकास मैटर संयुक्त प्रथम लेखक थे; मारिया एस्पलुंड और डैरेन स्विर्स्किस संयुक्त वरिष्ठ लेखक थे।

रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट्स भविष्य

अगले चरणों में उत्तेजना की आवृत्ति, अवधि और खुराक को परिष्कृत करना, संभावित औषधीय संयोजन जांचना तथा उपकरण की दीर्घकालीन विश्वसनीयता और सुरक्षा का परीक्षण करना शामिल हो सकता है। लाखों रोगियों को लाभ पहुंचने की संभावना अभी दूर की और अनिश्चित है।

स्वास्थ्य विज्ञान में निवेश

चिकित्सा उपकरण और जैव-प्रौद्योगिकी क्षेत्र में वैज्ञानिक संभावना के साथ उच्च नैदानिक, नियामकीय और वित्तीय जोखिम भी होता है। किसी कंपनी का शोध कार्यक्रम सफल उपचार या निवेश प्रतिफल की गारंटी नहीं देता। नीचे दी गई कंपनी इस प्रत्यारोपण अध्ययन में शामिल नहीं थी।

Tiziana Life Sciences (TLSA)

Tiziana Life Sciences (TLSA ) 2013 में स्थापित लंदन की नैदानिक-चरण जैव-प्रौद्योगिकी कंपनी है। इसका प्रमुख कार्यक्रम नाक से दिए जाने वाले पूर्णतः मानव anti-CD3 मोनोक्लोनल एंटीबॉडी फोरालुमैब पर केंद्रित है। कंपनी ऑकलैंड के इस रीढ़-प्रत्यारोपण अध्ययन की विकासकर्ता या उपचार प्रदाता नहीं है।

फोरालुमैब न्यूरोइन्फ्लेमेटरी बीमारियों, विशेषकर नॉन-एक्टिव सेकेंडरी प्रोग्रेसिव मल्टीपल स्क्लेरोसिस, के लिए नैदानिक विकास में है। प्रारंभिक परिणाम आगे के अध्ययन को उचित ठहरा सकते हैं, लेकिन प्रभावशीलता या अनुमोदन सिद्ध नहीं है। TLSA में निवेश नैदानिक परीक्षण, नियामकीय निर्णय, वित्तपोषण और एक सीमित पाइपलाइन से जुड़े जोखिमों के अधीन है।

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रीढ़ की हड्डी इम्प्लांट्स निष्कर्ष

SCI के बाद विश्वसनीय पूर्ण पुनर्प्राप्ति दिलाने वाला कोई सार्वभौमिक उपचार उपलब्ध नहीं है। इस अध्ययन में विद्युत-क्षेत्र प्रत्यारोपण से चूहों के कुछ कार्यात्मक परिणाम सुधरे और जांचे गए ऊतक सूचकों में अतिरिक्त न्यूरोइन्फ्लेमेशन नहीं मिला। यह मनुष्यों में पूर्ण सुधार या बड़े दुष्प्रभावों के अभाव का प्रमाण नहीं है, लेकिन आगे के सावधान शोध के लिए आधार देता है।

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संदर्भित अध्ययन:

^{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}