Se trata de microesferas que contienen bacterias sensibles a la hemoglobina y partículas magnéticas que se administran por vía oral como “píldoras” y son de fácil recuperación en materia fecal. Podrían detectar enfermedades intestinales sin utilizar un endoscopio.
Investigadores chinos informaron que han desarrollado un sensor con microesferas diminutas repletas de bacterias sensibles a la sangre que detectan marcadores de enfermedades gastrointestinales. Las “píldoras” en miniatura que se toman por vía oral, también contienen partículas magnéticas que facilitan su recuperación de las heces. Una vez excretado por los modelos de ratón con colitis, el sensor bacteriano detectó hemorragia digestiva en cuestión de minutos. Según los investigadores, las bacterias en el sensor podrían adaptarse para detectar otras enfermedades intestinales.
“Esta tecnología proporciona un nuevo paradigma para la detección rápida y no invasiva de enfermedades gastrointestinales”, afirma Ying Zhou, coautor del estudio.
Millones de personas en el mundo tienen cáncer colorrectal o enfermedad inflamatoria intestinal, incluida colitis, que puede causar hemorragia intestinal, diarrea y calambres. El diagnóstico de referencia es una colonoscopia con un endoscopio, un dispositivo con una cámara en el extremo de un cable largo que se introduce en el intestino grueso. A pesar de su utilidad clínica, muchas personas evitan el procedimiento debido al proceso de preparación y a su naturaleza invasiva. Zhou, Bang-Ce Ye, Zhen-Ping Zou y sus colegas están desarrollando métodos más cuidadosos utilizando bacterias que detectan los biomarcadores de la enfermedad, como el grupo hemo de los eritrocitos, un signo que indica hemorragia intestinal.
Un desarrollo anterior
Anteriormente, los investigadores desarrollaron bacterias sensibles al hemo que se iluminan en presencia de sangre, pero los sensores bacterianos se descomponen en el sistema digestivo y son difíciles de recuperar. En este estudio, encapsularon las bacterias detectoras de hemo y partículas magnéticas en el interior de glóbulos de alginato de sodio, un espesante utilizado en los alimentos. En el proceso se crean diminutos sensores en forma de microesferas de hidrogel, que tras recorrer el organismo, pueden extraerse fácilmente de las heces con un imán. En las pruebas iniciales se mostró que el hidrogel protegía a las bacterias de los líquidos digestivos simulados, pero también permitía que el hemo interactuara con el sensor bacteriano, por lo que este brillaba.
A continuación, el equipo administró las microesferas por vía oral a modelos de ratón con colitis, que representaban niveles de la enfermedad, desde inactividad hasta estadios graves. Después de que las microesferas recorrieron el sistema gastrointestinal de los animales, los investigadores recuperaron los sensores de las heces con un imán y encontraron lo siguiente:
- Limpiar las microesferas y analizar las señales requirió unos 25 minutos.
- A medida que la enfermedad avanzaba, la intensidad de la luz producida por el sensor aumentaba, lo que indicaba niveles superiores de hemo en los modelos de ratón con colitis más avanzada.
- Las evaluaciones de ratones sanos a los que se les dio el sensor indicaban que las microesferas eran biocompatibles y seguras.
Si bien el sensor todavía tiene que probarse en seres humanos, los investigadores afirman que este método de encapsulación de sensores bacterianos podría diagnosticar enfermedades digestivas y vigilar los tratamientos y la progresión de la enfermedad.
