Implan Sumsum Tulang Belakang Baru Tunjukkan Harapan untuk Pemulihan SCI

Tim insinyur dari Universitas Auckland telah menunjukkan kemajuan pesat dalam menciptakan perangkat elektronik implan yang dirancang untuk membantu penderita cedera tulang belakang memulihkan fungsinya. Implan ringan ini dapat merevolusi perawatan cedera tulang belakang di masa mendatang. Berikut hal-hal yang perlu Anda ketahui.

Cedera Spinal Cord

Sumsum tulang belakang Anda terbuat dari jaringan seperti tabung yang membentang dari bagian belakang tengkorak, menyusuri tulang belakang, hingga ke lumbar bagian bawah. Sumsum tulang belakang berperan penting sebagai jalur utama bagi sistem saraf dan otak untuk berkomunikasi dengan seluruh tubuh. Secara spesifik, sumsum tulang belakang bertanggung jawab atas tugas-tugas krusial seperti refleks dan pengendalian gerakan.

Peran penting sumsum tulang belakang dalam kehidupan Anda sungguh tak terbantahkan. Oleh karena itu, kerusakan apa pun pada sumsum tulang belakang dapat mengakibatkan berbagai penyakit, termasuk ketidaknyamanan neuropatik, hilangnya kemampuan motorik dan sensorik, buang air besar yang tak terkendali, dan bahkan disfungsi seksual.

Menurut terakhir studiLebih dari 15 juta orang di dunia saat ini hidup dengan cedera tulang belakang (SCI). Cedera ini berkisar dari rasa tidak nyaman hingga ketidakmampuan untuk menyelesaikan tugas-tugas dasar sehari-hari. Hal-hal kecil seperti menggunakan kamar mandi atau menyiapkan makan siang bisa menjadi mustahil bagi mereka yang menderita SCI. Yang lebih buruk adalah tampaknya ada tren peningkatan jumlah SCI di masa mendatang. Diperkirakan 200-500 ribu orang lagi akan menderita SCI tahun ini.

Mengapa Cedera Tulang Belakang Sangat Sulit Disembuhkan

Ada banyak aspek SCI yang membuatnya lebih sulit ditangani dibandingkan cedera lainnya. Salah satunya, sumsum tulang belakang tidak pulih secepat bagian tubuh lainnya. Akibatnya, kerusakan apa pun yang terjadi selama hidup Anda dapat menjadi permanen.

Para peneliti telah lama menyadari bahwa menciptakan perawatan yang memungkinkan sumsum tulang belakang beregenerasi secara efektif akan menjadi terobosan. Mengingat tingkat keparahan sebagian besar SCI, dipahami bahwa peningkatan kecil sekalipun pada fungsi pasien dapat menghasilkan peningkatan besar dalam hal kualitas hidup.

Metode Pengobatan Cedera Tulang Belakang

Para peneliti telah mencoba berbagai pendekatan berbeda dalam pencarian mereka untuk menemukan pengobatan yang efektif untuk SCI. Salah satu pendekatan yang telah berkembang pesat adalah penggunaan medan listrik frekuensi rendah dengan polaritas yang berubah-ubah. Secara khusus, denyut neuromodulasi frekuensi tinggi ke sumsum tulang belakang telah ditemukan dapat membantu merangsang regenerasi.

Perawatan ini mengandalkan elektroda yang ditanamkan ke otot yang terletak tepat di atas dura mater. Pendekatan ini semakin populer setelah para peneliti menemukan keberhasilan pada pasien nonmanusia, termasuk lamprey, marmut, dan anjing. Keberhasilan ini menghasilkan pasien manusia pertama yang menerima perawatan ini.

Bagaimana Tulang Belakang Terbentuk

Strategi perawatan ini berhasil karena medan listrik membantu membentuk perkembangan awal sistem saraf. Saat tubuh Anda mulai berkembang, medan listrik membantu sumsum tulang belakang mengikuti jalurnya dari batang otak ke punggung bawah. Khususnya, denyut listrik ini mendorong pertumbuhan jaringan dan saraf.

Masalah dengan Perawatan SCI Saat Ini

Meskipun ilmu penggunaan pulsa listrik untuk mengobati SCI masih terus diteliti, terdapat beberapa hambatan dalam penerapannya. Salah satunya, perawatan sebelumnya mengandalkan implan nodus listrik. Nodus ini terbuat dari logam yang dapat terkorosi seiring waktu, mengurangi efektivitas perawatan dan berpotensi menyebabkan komplikasi lain.

Selain itu, penempatan elektroda ini dapat mengakibatkan pembacaan yang tidak teratur, sehingga membatasi kemampuan perawatan untuk mendorong regenerasi jangka panjang. Selain itu, menemukan sinyal dan kekuatan yang tepat untuk mengoptimalkan stimulasi frekuensi rendah juga menjadi tantangan karena degradasi sinyal seiring waktu akibat masalah korosi.

Sayangnya, saat nodus-nodus tersebut mulai terkorosi, nodus-nodus tersebut dapat membahayakan tubuh, mengubah pH, ​​dan memasukkan produk sampingan logam dan ion ke dalam tubuh. Untungnya, sekelompok ilmuwan telah mengajukan pendekatan baru yang dapat membantu mengatasi banyak masalah ini, membantu jutaan orang yang menderita SCI di seluruh dunia.

Studi Implan Sumsum Tulang Belakang

Sebuah tim insinyur dari Waipapa Taumata Rau, Universitas Auckland, mendemonstrasikan metode pengobatan baru untuk SCI di “Perawatan medan listrik harian yang meningkatkan hasil fungsional setelah cedera tulang belakang akibat memar toraks pada tikus" belajar.

Makalah ini membahas pembuatan perangkat film ultra tipis canggih yang dirancang untuk ditanamkan di bawah dura mater. Implan tersebut menggunakan elektroda superkapasitor dan frekuensi rendah untuk meningkatkan biotoleransi, sehingga memudahkan pembuatan strategi perawatan jangka panjang.

Sumber - University of Auckland

Dirancang untuk Tidak Menghambat Kehidupan

Para insinyur memahami bahwa implan mereka harus sangat tipis agar tetap nyaman di tempatnya. Mereka mulai dengan menata ulang elektroda. Mereka menyingkirkan elektroda logam yang digunakan dalam pendekatan sebelumnya. Sebagai gantinya, elektroda yang dilapisi film iridium oksida (SIROF) digunakan.

Elektroda-elektroda ini juga ditingkatkan ukurannya untuk meningkatkan kemampuannya. Elektroda-elektroda ini dimaksudkan untuk ditanamkan langsung pada sumsum tulang belakang, di mana elektroda-elektroda ini dapat mengalirkan arus listrik kecil ke bagian yang cedera. Dengan penuh semangat, para peneliti mencoba beberapa pendekatan sebelum memutuskan metode dan perangkat pembuatan lapisan tipis khusus ini.

Ganti Polaritasnya

Sistem implan sumsum tulang belakang yang baru menerapkan muatan bergantian setiap 15 menit ke jaringan yang rusak. Muatan ini diatur pada ~0.5 mHz, yang memungkinkannya membantu pertumbuhan akson di kedua arah. Secara khusus, perangkat ini memanfaatkan stimulasi lebar pulsa 250 ms. Hebatnya, pulsa ini jauh lebih panjang daripada pendekatan tradisional dan dapat beroperasi tanpa paparan die-back dari elektroda.

Tes Implan Sumsum Tulang Belakang

Ilmuwan tersebut membutuhkan waktu 12 minggu untuk menunjukkan kelayakan penelitian mereka. Tahap pengujian melibatkan penanaman perangkat tersebut ke tikus laboratorium. Tikus merupakan salah satu dari sedikit hewan yang dapat pulih secara alami dari cedera tulang belakang, sehingga menjadikannya titik awal yang ideal untuk penelitian ini.

Para insinyur melakukan perawatan selama 4 minggu dan kemudian memantau respons hewan. Di akhir pengujian, jaringan sumsum tulang belakang tikus diperiksa. Yang terpenting, tikus yang dirawat dan yang tidak dirawat diuji untuk melihat peningkatan proses penyembuhan yang diberikan oleh perawatan baru ini.

Hasil Implan Sumsum Tulang Belakang

Hasil pengujiannya sangat mengesankan. Para insinyur mencatat bahwa perawatan tersebut berhasil memulihkan gerakan tikus setelah cedera tulang belakang yang parah. Hewan tersebut mulai menunjukkan tanda-tanda pemulihan baik dalam hal gerakan maupun sensasi.

Sebagai bagian dari pengujian, kaki tikus-tikus tersebut diberi arus listrik kecil. Tikus-tikus yang telah menerima perlakuan mengenali dan dapat merasakan arus listrik dalam pengujian, bereaksi sesuai dengan itu, dan menarik diri. Secara mengesankan, mereka menunjukkan peningkatan penyembuhan sejak minggu pertama pengujian dibandingkan tikus yang tidak diberi perlakuan.

Data menunjukkan bahwa stimulasi subdural memungkinkan subjek untuk mendapatkan kembali fungsi tungkai belakang dan kepekaan sentuhan. Selain itu, pendekatan tersebut tidak menyebabkan radang tulang belakang seperti pendekatan tradisional. Mereka mencatat bahwa elektroda tersebut berdifusi ke dalam jaringan di sekitarnya seperti pendahulunya yang terbuat dari logam.

Tim kemudian mempelajari elektroda untuk melihat apakah elektroda tersebut menghasilkan produk sampingan atau efek samping yang berbahaya setelah implan. Tidak ada kontaminasi, yang berarti bahwa pendekatan ini memungkinkan para teknisi untuk menerapkan perawatan lebih sering dan dengan risiko yang lebih rendah. Terakhir, hasil pengujian menunjukkan bahwa tikus yang dirawat menunjukkan peningkatan kinerja pada berbagai tes keterampilan motorik, di samping jumlah sel yang lebih banyak di daerah otak yang berhubungan dengan motorik.

Manfaat Implan Sumsum Tulang Belakang

Banyak manfaat yang dapat menjadikan implan sumsum tulang belakang sebagai pengubah permainan. Salah satunya, tidak ada pengobatan jangka panjang yang efektif untuk cedera sumsum tulang belakang. Pendekatan ini akan membuka pintu bagi penelitian lebih lanjut tentang efek jangka panjang dari elektrostimulasi pada tubuh.

Sistem baru ini menawarkan periode stimulasi yang lebih lama bagi pasien. Secara khusus, laporan tersebut mencatat bahwa katode baru ini mengungguli pendahulunya sebanyak 1000 kali lipat, yang berarti bahwa perawatan tersebut dapat memberikan dosis yang lebih kuat tanpa menyebabkan bahaya apa pun bagi pasien.

Lebih Sedikit Daya

Para teknisi mencatat bahwa pendekatan polaritas bergantian ini hemat energi. Pendekatan ini hanya menggunakan sebagian kecil energi yang dibutuhkan perawatan berbasis implan lainnya. Kebutuhan energi yang rendah ini berarti bahwa perangkat ini dapat ditenagai oleh tubuh menggunakan piezoelektronik atau metode lain selain baterai.

Penetrasi yang lebih besar

Keunggulan utama lainnya adalah elektroda yang lebih besar memberikan penetrasi EF yang lebih dalam di sumsum tulang belakang. Semakin dalam sinyal frekuensi rendah dapat menembus, semakin efektif respons tubuh. Hebatnya, perangkat ini meningkatkan penetrasi pulsa listrik sekaligus menurunkan konsumsi energi.

Desain yang nyaman

Salah satu manfaat terbesar dari pendekatan ini adalah implan tidak menimbulkan rasa tidak nyaman bagi pemakainya. Pendekatan awal menggunakan perangkat yang jauh lebih besar yang dapat menjadi gangguan bagi pemakainya, sehingga menimbulkan potensi risiko kerusakan dan lainnya. Pendekatan baru, yang menggunakan perangkat yang sangat tipis, berarti bahwa unit tersebut dapat dikenakan tanpa disadari oleh pasien.

Penggunaan yang Lebih Aman

Tim tersebut dengan cepat menunjukkan bagaimana perawatan baru tersebut jauh lebih aman daripada metode alternatif. Secara khusus, tim tersebut mendokumentasikan peradangan yang jauh lebih sedikit pada pasien. Tidak ada kasus kerusakan sumsum tulang belakang, dan perawatan tersebut tidak menghasilkan reaksi faradaik yang ireversibel pada antarmuka elektroda-jaringan seperti pendahulunya. Selain itu, tubuh tidak menciptakan respons imun terhadap perangkat tersebut.

Aplikasi Implan Sumsum Tulang Belakang di Dunia Nyata dan Garis Waktu:

Ada banyak aplikasi nyata untuk teknologi implan sumsum tulang belakang. Skenario kasus penggunaan yang jelas adalah membantu jutaan orang yang menderita SCI di seluruh dunia untuk menjalani kehidupan yang lebih baik. Pendekatan ini merupakan lompatan monumental dalam strategi perawatan yang efektif.

Perusahaan

Mungkin butuh 7-10 tahun sebelum teknologi ini mulai digunakan secara resmi di bidang medis. Masih banyak penelitian yang perlu dilakukan terkait efek jangka panjang dari perawatan ini. Selain itu, para teknisi akan menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk mendapatkan persetujuan dari regulator karena rumitnya perawatan dan dampak dari setiap kecelakaan pada pasien.

Peneliti Implan Sumsum Tulang Belakang

Studi Implan Sumsum Tulang Belakang diajukan oleh para insinyur dari Universitas Auckland dan Universitas Teknologi Chalmers di Swedia. Makalah tersebut mencantumkan Dr. Bruce Harland sebagai peneliti utama untuk studi tersebut. Selain itu, ia mendapat dukungan dari Profesor Darren Svirskis, Maria Asplund, dan beberapa ilmuwan lain dari universitas terakreditasi.

Masa Depan Implan Sumsum Tulang Belakang

Masa depan teknologi ini cerah. Tim sekarang akan fokus pada penerapan apa yang telah mereka pelajari untuk menciptakan perangkat medis yang andal dan akurat. Perangkat ini suatu hari nanti dapat bermanfaat bagi jutaan orang yang hidup dengan cedera tulang belakang yang mengubah hidup ini. Selain itu, kelompok ini akan meneliti lebih dalam aspek-aspek penting dari perawatan, seperti frekuensi, durasi, dan penggunaan obat-obatan yang berkaitan dengan pendekatan tersebut.

Berinvestasi dalam Ilmu Kesehatan

Sektor manufaktur alat kesehatan merupakan industri yang kompetitif dengan beberapa pemain dominan. Perusahaan-perusahaan ini memproduksi produk yang dirancang untuk membantu mereka yang menderita penyakit serius. Dedikasi mereka untuk memajukan penelitian ilmiah dan kesehatan menjadikan perusahaan-perusahaan ini favorit para investor. Berikut adalah salah satu perusahaan yang memimpin dan membantu membawa perawatan ke tingkat selanjutnya.

Ilmu Hayati Tiziana (TLSA)

Ilmu Kehidupan Tiziana (TLSA ) Memasuki pasar pada tahun 2013. Perusahaan bioteknologi yang berbasis di London ini berspesialisasi dalam penelitian dan pengembangan pengobatan untuk penyakit neuroinflamasi dan neurodegeneratif seperti MS, ALS, Alzheimer, dan lainnya. Pendekatan dan teknologi unik perusahaan ini telah menjadikannya nama yang dikenal di kalangan penyedia layanan perawatan cedera tulang belakang.

Khususnya, Tiziana Life Sciences adalah satu-satunya penyedia yang mengembangkan anti-CD3 mAb yang sepenuhnya ditujukan untuk manusia yang dirancang untuk membantu mereka yang menderita kerusakan neurologis. Obat tersebut saat ini sedang dalam tahap pengembangan klinis dan menunjukkan tanda-tanda keberhasilan, dengan studi yang dijadwalkan pada tahun 2026. Akibatnya, banyak analis yang melihat TLSA sebagai saham dengan banyak potensi kenaikan.

Berita dan Perkembangan Saham Tiziana Life Sciences (TLSA) Terbaru

Kesimpulan Implan Sumsum Tulang Belakang

Sayangnya, belum ada cara yang andal dan efektif untuk memberikan jalan pemulihan bagi penderita SCI. Dalam kebanyakan kasus, kerusakannya bersifat permanen. Untungnya, studi terbaru ini membuka peluang bagi perawatan di masa mendatang yang memungkinkan mereka pulih sepenuhnya dari cedera mereka tanpa efek samping yang berarti. Karena alasan ini dan banyak alasan lainnya, para insinyur ini layak mendapatkan tepuk tangan meriah atas kerja keras dan dedikasi mereka.

Pelajari terobosan medis keren lainnya di sini.

Studi yang dirujuk:

^{1. Harland, B., Matter, L., dan Lopez, S. et al. Perawatan medan listrik harian meningkatkan hasil fungsional setelah cedera tulang belakang akibat memar toraks pada tikus. Nat Commun 16, 5372 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-60332-0}