Desarrollo de terapias dirigidas para tratar lesiones cerebrales pediátricas
¿Y si los orígenes de enfermedades crónicas infantiles —y las terapias dirigidas para tratarlas— pudieran descubrirse a través de un entendimiento más profundo de las células y sus vías en el interior del cuerpo?
Eso es lo que Manideep Chavali, Ph.D., espera descubrir a través de su investigación en la Oregon Health & Science University.
Manideep Chavali, Ph.D., es profesor asistente de pediatría en la School of Medicine de OHSU y del Papé Family Pediatric Research Institute del Doernbecher Children’s Hospital de OHSU. Formado originalmente como ingeniero químico, Chavali dice que sus diversos estudios académicos y profesionales han fomentado una intensa curiosidad acerca del modo en que operan los sistemas y la forma en que las rupturas en dichos sistemas pueden crear efectos dominó de larga duración.
Se incorporó a OHSU en 2022, y estableció un programa de investigación independiente con el objetivo de comprender los mecanismos de mielinización desde el punto de vista celular, molecular y metabólico; es decir, el desarrollo de las capas aislante protectoras y ricas en lípidos que envuelven las fibras nerviosas y la forma en que estas se alteran en lesiones neurológicas y en la neurodegeneración.
La materia blanca del cerebro actúa como un cableado que conecta áreas diferentes, permitiendo funciones importantes como el movimiento, el habla y la memoria. Para que este cableado de la materia blanca funcione correctamente, es esencial tener una íntima relación metabólica entre un tipo de célula cerebral llamada oligodendrocito y los vasos sanguíneos que entregan oxígeno, metabolitos y nutrientes.
Cuando esta relación metabólica se rompe, contribuye al daño cerebral que se observa en un amplio rango de enfermedades, desde lesiones de primera infancia y enfermedades metabólicas hasta trastornos neurodegenerativos, como la esclerosis múltiple y las demencias relacionadas con la edad.
La labor de Chavali busca comprender el modo en que estos componente fundamentales trabajan juntos durante el desarrollo normal del cerebro y la manera en que esta relación cambia con enfermedades y etapas de la vida diferentes.
Abordaje multidisciplinario
Más recientemente, Chavali se abocó al modo en que las disrupciones en estas relaciones celulares y metabólicas afectan a bebés que nacen prematuramente y que a menudo sufren lesiones cerebrales neonatales.
“Queremos entender qué tipo de alteraciones celulares, moleculares y metabólicas ocurren en los cerebros de bebés prematuros”, según Chavali. “Esperamos que nuestro trabajo ayude a descubrir el modo en que estos procesos fallan en personas con ciertas enfermedades, para poder identificar estrategias para proteger y reparar la materia blanca y optimizar la salud cerebral a largo plazo”.
Para entender cómo estas vías se ven afectadas, Chavali y su equipo toman un abordaje multidisciplinario. Su investigación aprovecha herramientas avanzadas de genética, imagenología y métodos de análisis de vanguardia, además de muestras de tejido cerebral para descubrir los procesos biológicos fundamentales que mantienen sano el cableado del cerebro.
“Mientras más estudiamos estas células, más descubrimos acerca de cuán dinámicas y complejas son”, explica Chavali.
“Cuando hay un problema neurológico, históricamente se pensaba que las neuronas mismas eran las células afectadas. Sin embargo, mientras más estudiamos estas patologías, más entendemos las células gliales y su función para impulsar la enfermedad. Ellas también desempeñan funciones esenciales para mantener un cerebro sano. Es un cambio emocionante en la forma en que pensamos acerca de las enfermedades neurológicas”.
Objetivos terapéuticos
El laboratorio de Chavali asume un fuerte compromiso con la neurociencia traslacional: Su esperanza es que su trabajo, en última instancia, ayude a identificar terapias y tratamientos nuevos y dirigidos que pudieran mejorar la función cerebral y la calidad de vida para personas afectadas por diversos trastornos cerebrales.
“Cuando pensamos en el modo en que este trabajo se aplicaría, pensamos en blancos terapéuticos y cómo podemos crear terapias y tratamientos dirigidos a estas vías específicas que estudiamos en el laboratorio”, asevera.
“Cada impacto clínico empieza con años, incluso décadas, de investigación científica básica. Esperemos que en los próximos 10 a 15 años podamos presentar estos hallazgos a pacientes reales”.
En adelante, Chavali tiene planes de concentrar sus esfuerzos investigativos en los mecanismos compartidos que subyacen en lesiones cerebrales en bebés prematuros y en trastornos neurológicos en adultos, con la esperanza de que estas terapias y tratamientos dirigidos resulten aplicables en varias poblaciones de pacientes.
Él sabe que hay mucho más por descubrir y eso es lo que alimenta su pasión por este trabajo.
“El vasto territorio desconocido del cerebro es lo que me impulsa. Mientras menos sabes, más humilde te vuelves”, finaliza Chavali.