Píldora inteligente ingerible rastrea marcadores biológicos clave de enfermedades intestinales en tiempo real

Alrededor de siete millones de personas en el mundo luchan contra enfermedades inflamatorias intestinales (EII), como la colitis y la enfermedad de Crohn. Uno de los desafíos importantes en el manejo de la EII es predecir los brotes clínicos, que a menudo ocurren en estos pacientes e influyen en sus estrategias de tratamiento. Los métodos actuales para identificar afecciones dentro del intestino pueden ser invasivos, como las colonoscopias, y a menudo no logran reconocer biomarcadores moleculares cruciales y de corta duración de la enfermedad en tiempo real. La ausencia de biomarcadores sólidos para predecir los brotes inflamatorios hace que los pacientes experimenten síntomas graves que requieren hospitalización para un tratamiento adecuado.

Investigadores del MIT (Cambridge, MA, EUA) y la Universidad de Boston (Boston, MA, EUA) han desarrollado una innovación revolucionaria: una píldora inteligente, del tamaño de un arándano, que podría revolucionar la forma en que se diagnostican y tratan las EII. Este dispositivo pionero es la primera tecnología ingerible que puede identificar y transmitir automáticamente datos en tiempo real sobre indicadores biológicos críticos de posibles complicaciones. El último trabajo avanza significativamente en investigaciones anteriores, siendo la píldora actual más de seis veces más pequeña que el prototipo anterior y ajustada a las formas de dosificación seguras ingeribles disponibles en el mercado. Además, la píldora inteligente está diseñada para detectar compuestos biológicos esenciales, como el óxido nítrico y los subproductos del sulfuro de hidrógeno, los cuales son indicadores importantes de la inflamación que se observa en las EII.

Imagen: Bacterias diseñadas junto con componentes electrónicos de baja potencia rastrean marcadores biológicos clave en tiempo real (Fotografía cortesía del MIT)

Esta innovadora píldora, que ya ha mostrado resultados prometedores en pruebas con cerdos, combina bacterias vivas especialmente diseñadas con componentes electrónicos compactos y una batería en miniatura. Al detectar una molécula objetivo, las bacterias emiten luz. Luego, los componentes electrónicos de la píldora convierte esta luz en una señal inalámbrica, que se envía a un dispositivo externo como un teléfono inteligente o una computadora, ofreciendo actualizaciones en tiempo real a medida que la píldora navega por el intestino. La investigación destacó la capacidad de la píldora para identificar el óxido nítrico, una molécula de vida corta relacionada con numerosas EII. En particular, los sensores pueden detectar concentraciones variables de óxido nítrico, lo que permite a los profesionales médicos distinguir entre una situación normal y una enfermedad. Esta característica es crucial ya que los niveles de biomarcadores pueden diferir mucho entre los pacientes. El equipo prevé adaptar aún más la píldora para identificar otros biomarcadores esenciales. Además, esta sinergia de microbios y electrónica tiene potencial para aplicaciones en el monitoreo de la salud además de los problemas gastrointestinales.

“El funcionamiento interno del intestino humano sigue siendo una de las últimas fronteras de la ciencia. Nuestra nueva píldora podría desbloquear una gran cantidad de información sobre el funcionamiento del cuerpo, su relación con el medio ambiente y el impacto de las enfermedades y las intervenciones terapéuticas”, dice Timothy Lu, profesor asociado de ingeniería biológica, ingeniería eléctrica e informática del MIT.

Enlaces relacionados:
MIT