روش جدیدی بمنظور کنترل مصنوعی ماهیچه‌ها توسط نور توسط دانشمندان UCL و King’s College London ایجاد شده‌است؛ این روش توانایی آن را دارد که عملکرد ماهیچه‌های فلج شده را بدلیل اختلال نورونهای حرکتی یا آسیب طناب نخاعی، باز گرداند.
این روش، شامل کاشت نورونهای حرکتی طراحی شده‌ی مخصوص در محل شاخه‌های عصبی آسیب دیده است؛ این نورونها از سلولهای بنیادی ایجاد شده‌اند. این نورونهای حرکتی بدین منظور طراحی شده‌اند که به تکانه‌های نور آبی پاسخ دهند که دانشمندان را قادر می‌سازد تا عضلات را بطور دقیق کنترل کنند؛ این کنترل دقیق، با تنظیم شدت، مدت و فرکانس تکانه‌های نور ممکن می‌شود.
در این پژوهش که در نشریه Science منتشر شده‌است، تیم تحقیقاتی، این روش را بر روی موشهای با آسیب اعصاب عضلات پشت پا مطالعه کرده‌است. آنها نشان دادند نورونهای حرکتی کاشت شده‌ی مشتق از سلولهای بنیادی در محل نورونهای آسیب دیده، بطور موفقیت آمیزی با عضله‌ی فلج شده اتصال برقرار کردند؛ بهمین دلیل آنها می‌توانند توسط تکانه‌های نور آبی کنترل شوند.
مقاله مرتبط: ابزار اپتوژنتیک جدید برای کنترل پیام رسانی عصبی توسط نور آبی
پروفسور لیندا گرین اسمیت، از مرکز MRC برای بیماری عصبی- عضلانی، می‌گوید: “در پی استفاده از روش جدید، آغاز عملکرد عضلات پا که قبلا فلج شده بودند، مشاهده شد. این استراتژی مزیتهای قابل توجهی در مقایسه با روشهای موجود دارد؛ روشهای موجود از الکتریسیته بمنظور تحریک اعصاب استفاده می‌کنند که می‌تواند دردناک باشد و در مواقعی باعث خستگی سریع عضله شود. علاوه بر این، اگر نورونهای موجود بدلیل آسیب، از بین بروند، تحریک الکتریکی اعصاب نیز بدلیل این فقدان، بی استفاده خواهد بود.
عضلات معمولا توسط نورونهای حرکتی کنترل می‌شوند، سلولهای عصبی اختصاص یافته‌ای که در مغز یا طناب نخاعی واقع شده‌اند. این نورونها سیگنالهایی را از مغز به عضلات منتقل می‌کنند تا عملکرد حرکتی چون قدم زدن، ایستادن و حتی تنفس پدید آید. با این حال، نورونهای حرکتی می‌توانند در پی اختلالات نورون حرکتی یا آسیبهای طناب نخاعی دچار آسیب شوند؛ این باعث فقدان دائمی عملکرد عضله می‌شود که منجر به فلج شدن خواهد شد.
پروفسور گرین اسمیت شرح می‌دهد: “این تکنیک جدید، امکانی بمنظور بازیابی عملکرد عضلات خاص پس از آسیبها یا اختلالات عصبی فلج کننده فراهم می‌آورد. طی پنج سال آینده یا بعد از آن، امید داریم تا این رویکرد پیشگامانه را به آزمایشات انسانی وارد کنیم؛ این، امکان ایجاد درمان را برای بیماران مبتلا به اختلالات نورون حرکتی فراهم می‌آورد؛ بیمارانی که نهایتا ممکن است قدرت تنفس خود را بمنظور فلج شدن تدریجی دیافراگم از دست بدهند. ما نهایتا امید داریم تا این روش را در تولید تکانه‌سازهای نوری برای دیافراگم این بیماران استفاده کنیم.”
نورونهای حرکتی پاسخ دهنده به نور که این روش را ممکن ساختند، از سلولهای بنیادی توسط دکتر ایوو لیبرام از مرکز MRC ایجاد شده‌اند.
دکتر لیبرام اذعان دارد: “ما سلولهای بنیادی جنینی را بصورت اختصاصی به نورونهای حرکتی تبدیل کردیم که می‌توانند بعنوان جزئی از تکانه‌ساز عضله عمل کنند. در آغاز، ما سلولها را به یک سنسور نور مولکولی مجهز کردیم. این ما را قادر می‌سازد تا نورونهای حرکتی را با تکانه‌های نور آبی کنترل کنیم. سپس ما یک ژن بقا به آنها وارد کردیم که به نورونها کمک می‌کند تا در زمان کاشت در محل عصب آسیب دیده، زنده بمانند؛ همچنین آنها را قادر می‌سازد تا رشد کنند و به عضله متصل شوند.
