MADRID, 10 Ago. (EUROPA PRESS) -
Un grupo de investigadores de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) ha conseguido manipular 'E. coli' recogidas de los microbiomas intestinales de humanos y ratones y ha demostrado que tienen el potencial de tratar enfermedades como la diabetes, según publican en la revista 'Cell'.
Los científicos llevan mucho tiempo intentando introducir en el intestino bacterias modificadas genéticamente para tratar enfermedades. En el pasado, estos intentos se han centrado en la ingeniería de cepas comunes de laboratorio de E. coli, que no pueden competir con las bacterias intestinales nativas que están bien adaptadas a su huésped.
"Todo lo que puedo decir a las bacterias no nativas es que tengan buena suerte. El microbioma intestinal es muy dinámico y está en constante cambio, lo que hace las cosas aún más difíciles para las bacterias no nativas", explica Amir Zarrinpar, gastroenterólogo de UC San Diego Health e investigador principal del trabajo.
Según añade, "es un reto para las bacterias que nunca antes han vivido dentro de un mamífero entrar ahora en la selva del microbioma intestinal con todas estas condiciones hostiles que están orientadas a evitar que los invasores bacterianos se afiancen".
El grupo ideó una solución a este problema mediante la ingeniería directa de 'E. coli' recogida de los huéspedes. "Las bacterias de nuestro cuerpo están adaptadas a cada uno de nosotros de forma específica: el tipo de alimentos que comemos, las tensiones comunes que experimenta o induce nuestro cuerpo y nuestros antecedentes genéticos --recuerda Zarrinpar--. Este entorno en constante fluctuación es su normalidad". Esta es una gran ventaja para las bacterias nativas y las convierte en candidatas ideales para la ingeniería".
"Hemos diseñado estas bacterias para que se conviertan en fábricas que puedan vivir en nuestro microbioma y producir potencialmente medicamentos --añade--. Sabemos que la 'E. coli' puede recoger genes patógenos y causar enfermedades, y ahora nos estamos dando cuenta de que si ponemos un gen beneficioso, puede ayudarnos a tratar enfermedades crónicas, tal vez incluso a curar algunas de ellas".
El equipo recogió primero muestras de heces del huésped y extrajo 'E. coli' para realizar nuevas modificaciones. "Le decimos a la bacteria: 'te daremos un nuevo superpoder, del que quizá no te beneficies, pero te devolveremos al entorno en el que prosperas'", explica Zarrinpar.
El superpoder que el equipo dio a estas bacterias específicas es una proteína llamada hidrolasa de sales biliares (BSH). Tras un único tratamiento en ratones, las 'E. coli' con BSH se encontraron en todo el intestino de los ratones y conservaron su actividad BSH durante toda la vida del huésped. El grupo también demostró que la actividad de la BSH era capaz de influir positivamente en la progresión de la diabetes en los ratones.
Se trata de una mejora significativa con respecto a tratamientos similares con cepas de laboratorio no nativas de bacterias manipuladas, en las que suele ser necesario más de un tratamiento. Además, estas bacterias manipuladas no permanecen en el intestino del huésped durante tanto tiempo ni de forma tan constante como el método de 'E. coli' nativa identificado por el equipo del profesor Zarrinpar.
Además de influir con éxito en la diabetes de los ratones, el grupo también fue capaz de realizar una modificación similar en la 'E. coli' extraída del intestino humano.
Aunque han demostrado resultados sustanciales, la ingeniería de bacterias nativas conlleva otra serie de retos. "Las bacterias nativas son muy resistentes a las modificaciones; es parte de su mecanismo de defensa innato", dice Zarrinpar.
Sus datos sugieren que la inserción de un gen en una bacteria nativa tiene una tasa de éxito 100 veces menor que si se hace con bacterias de cepas de laboratorio, pero Zarrinpar y su equipo están optimizando este proceso. "Hay muchas herramientas nuevas de ingeniería genética que nos permitirán diseñar estas bacterias de forma más eficaz", apunta.
El grupo tiene previsto utilizar esta tecnología para encontrar formas de tratar más enfermedades. "Estamos soñando a lo grande --anuncia--. Esta tecnología es algo que puede abrir potencialmente la aplicación de la terapia del microbioma para influir en tantas enfermedades crónicas y genéticas diferentes".
