'Píldoras' de bacterias luminiscentes pueden detectar enfermedades intestinales

El diagnóstico de enfermedades gastrointestinales como la colitis y el cáncer colorrectal suele depender de la colonoscopia, un procedimiento invasivo que muchos pacientes evitan a pesar de presentar síntomas persistentes como sangrado, cólicos y diarrea. La falta de herramientas de diagnóstico sencillas y no invasivas implica que la actividad y la progresión de la enfermedad pueden pasar desapercibidas o ser monitoreadas con poca frecuencia. Ahora, un sensor ingerible ha demostrado, en modelos animales, que puede desplazarse a través del tracto gastrointestinal e identificar rápidamente signos de sangrado intestinal tras ser recuperado de las heces.

El enfoque, desarrollado por investigadores de la Universidad Tecnológica de Zhejiang (ZJUT, Hangzhou, China), se basa en bacterias modificadas genéticamente para detectar el hemo, un componente de los glóbulos rojos que indica sangrado gastrointestinal. Para proteger estas bacterias de la digestión y facilitar su recuperación, los investigadores las encapsularon junto con partículas magnéticas dentro de hidrogeles de alginato de sodio. Este proceso formó diminutas microesferas que protegían a las bacterias y, al mismo tiempo, permitían que las moléculas derivadas de la sangre llegaran hasta ellas.

Una vez ingeridas, las microesferas pasan intactas por el tracto gastrointestinal. En caso de sangrado, el hemo interactúa con las bacterias, lo que activa una señal luminosa. Las partículas magnéticas permiten extraer fácilmente los sensores de las heces con un simple imán, lo que facilita un análisis rápido fuera del cuerpo. Los sensores en microesferas se probaron en modelos murinos de colitis, que abarcaron desde enfermedad leve hasta formas graves.

Tras la recuperación de las heces, la limpieza y el análisis de la señal tardaron unos 25 minutos, y la intensidad de la luz aumentó de forma consistente con la gravedad de la enfermedad. Cabe destacar que los sensores mostraron una sólida biocompatibilidad, ya que los ratones sanos no presentaron efectos adversos. El recubrimiento de hidrogel protegió eficazmente a las bacterias de los fluidos digestivos, preservando al mismo tiempo su capacidad para detectar el hemo.

Los hallazgos, publicados en ACS Sensors, sugieren una prometedora alternativa no invasiva para la detección de hemorragias gastrointestinales y el seguimiento de la enfermedad inflamatoria intestinal. La plataforma podría reducir potencialmente la dependencia de la colonoscopia para el cribado inicial y el seguimiento de la enfermedad. Los investigadores señalan que los sensores bacterianos podrían adaptarse para detectar otros biomarcadores de enfermedades intestinales, ampliando así su alcance diagnóstico. Los trabajos futuros se centrarán en la validación de la tecnología en estudios con humanos y en la exploración de aplicaciones clínicas más amplias.