MADRID, 28 May. (EUROPA PRESS) -
Investigadores franceses y de Estados Unidos han diseñado unas bacterias sintéticas que podrían detectar de forma no invasiva y a través de la orina enfermedades prevalentes como la diabetes o el cáncer, según informa la revista 'Science Traslational Medicine'.
Los hallazgos sientan las bases del uso de bacterias sintéticas como herramientas de diagnóstico ya que consiguen adaptarse a su entorno de una manera en la que los dispositivos de diagnóstico actuales no pueden.
BIOLOGÍA SINTÉTICA
La biología sintética ha avanzado en el desarrollo de células capaces de realizar funciones específicas, desde la producción y reparto de fármacos, hasta la detección de enfermedades en el cuerpo y toxinas en el medio ambiente. Sin embargo, su comportamiento poco fiable y detección bastante pobre en las muestras de pacientes hace que estos biosensores bacterianos aún no estén disponibles para su uso en humanos.
Por un lado, un trabajo liderado por miembros del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS) de Francia conseguido desarrollar una plataforma tecnológica que reconecta los circuitos genéticos de las bacterias, transformándolas en dispositivos vivos de diagnóstico.
"Hemos diseñado bacterias para detectar señales moleculares clínicamente relevantes (biomarcadores de la enfermedad) en muestras clínicas. Utilizamos dispositivos genéticos análogos a los transistores para amplificar las señales débiles en muestras de orina humana o suero", según ha explicado a 'Sinc' Alexis Courbet, uno de los científicos del CNRS.
Con el uso de dichos amplificadores genéticos se pueden crear estos prototipos de biosensores para detectar biomarcadores de diagnóstico en muestras clínicas complejas humanas.
EL 'E. COLI', UN ALIADO EN ESTE ESTUDIO
Así, diseñaron bacterias 'Escherichia coli' para localizar señales biológicas en la orina de modo que, si se alcanzaba un umbral específico, generaba un cambio de color visible. Los autores vieron como estas células detectan los niveles anormales de glucosa en la orina de pacientes diabéticos casi tan bien como las tiras reactivas de orina estándar que existen en la actualidad.
Del mismo modo, en un estudio separado un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (EE.UU.) liderado por el científico Tal Danino programó bacterias capaces de indicar la presencia de metástasis de hígado en la orina.
En las metástasis de hígado el cáncer se disemina a éste desde otro órgano en el cuerpo. Es tratable, pero se detecta a menudo demasiado tarde, lo que hace que con las técnicas de imagen actuales puedan perderse los tumores más pequeños.
El equipo de Danino explotó la afinidad natural de las bacterias por los tumores, los cuales pueden evadir la detección inmunológica. De esta forma, los investigadores diseñaron bacterias 'E. coli' para producir una enzima cuando se encuentran con un tumor.
DETECTARON TUMORES EN APENAS 24 HORAS
Los científicos probaron sus bacterias en varios modelos de ratón con metástasis hepáticas, incluyendo cánceres que se originaron en el colon, pulmón, ovarios y páncreas. Las bacterias detectaron de forma segura y precisa la presencia de tumores en el hígado en la orina en 24 horas.
Los ratones no mostraron efectos secundarios graves durante un periodo de un año. Además, las bacterias productoras de enzimas pueden ser reutilizadas para la detección de otros cánceres del tracto gastrointestinal, como el colorrectal.
Aunque se requieren aún más pruebas de seguridad antes de que las tecnologías pueden avanzar en humanos, ambos estudios ofrecen biosensores bacterianos que, con su detección no invasiva y simple en la orina, pueden ser adaptados para su uso en casa o en clínicas más aisladas.
