Las "píldoras" bacterianas podrían detectar enfermedades intestinales sin necesidad de endoscopio
"Esta tecnología proporciona un nuevo paradigma para la detección rápida y no invasiva de enfermedades gastrointestinales"
Se acabaron las colonoscopias: unos investigadores informan en ACS Sensors de que han desarrollado un sensor formado por minúsculas microesferas con bacterias hematopoyéticas que detectan marcadores de enfermedades gastrointestinales. Tomadas por vía oral, las "píldoras" en miniatura también contienen partículas magnéticas que facilitan su recogida de las heces. Una vez excretado en modelos de ratón con colitis, el sensor bacteriano detectó hemorragias gastrointestinales en cuestión de minutos. Los investigadores afirman que las bacterias del sensor podrían adaptarse para detectar otras enfermedades intestinales.
Las microesferas que detectan enfermedades gastrointestinales se suspenden en una solución (izquierda) y, a continuación, un imán las atrae hacia el lateral de un tubo de ensayo (derecha) para que los investigadores puedan extraerlas fácilmente de muestras biológicas.
Adapted from ACS Sensors 2025, DOI 10.1021/acssensors.5c01813
"Esta tecnología proporciona un nuevo paradigma para la detección rápida y no invasiva de enfermedades gastrointestinales", afirma Ying Zhou, coautora del estudio.
En EE.UU., millones de personas padecen cáncer colorrectal o enfermedades inflamatorias intestinales, como la colitis, que puede causar hemorragias intestinales, diarrea y calambres. El diagnóstico de referencia es la colonoscopia con endoscopio, un dispositivo con una cámara en el extremo de un largo cable que se introduce en el intestino grueso. A pesar de su valor clínico, muchas personas evitan el procedimiento debido a la preparación que requiere y a su carácter invasivo. Zhou, Bang-Ce Ye, Zhen-Ping Zou y sus colegas están desarrollando métodos más suaves con bacterias que detectan biomarcadores de enfermedades, como el hemo, un componente de los glóbulos rojos que indica una hemorragia intestinal.
Anteriormente, los investigadores habían desarrollado bacterias detectoras del hemo que se iluminan en presencia de sangre, pero los sensores bacterianos se descomponen en el aparato digestivo y son difíciles de recoger. En el estudio actual, encapsularon las bacterias detectoras del hemo y las partículas magnéticas en glóbulos de alginato sódico, un agente espesante utilizado en los alimentos. El proceso crea diminutos sensores de microesferas de hidrogel que pueden extraerse fácilmente de las heces con un imán tras su paso por el organismo. Las pruebas iniciales demostraron que el hidrogel protegía a las bacterias de los fluidos digestivos simulados, pero también permitía que el hemo interactuara con el sensor bacteriano, haciendo que brillara.
A continuación, el equipo administró las microesferas por vía oral a modelos de ratón de colitis, que representaban niveles de la enfermedad desde la ausencia de actividad hasta fases graves. Después de que las microesferas viajaran por el sistema gastrointestinal de los animales, los investigadores recuperaron los sensores de las heces con un imán y los encontraron:
- La limpieza de las microesferas y el análisis de la señal tardaron unos 25 minutos.
- A medida que avanzaba el estadio de la enfermedad, aumentaba la intensidad de la luz producida por el sensor, lo que indicaba más hemo en los modelos de ratón con colitis más avanzada.
- Las evaluaciones de ratones sanos a los que se administró el sensor indicaron que las microesferas eran biocompatibles y seguras.
Aunque el sensor aún debe probarse en humanos, los investigadores afirman que este método de encapsulación de sensores bacterianos podría diagnosticar enfermedades gastrointestinales y controlar los tratamientos y la progresión de la enfermedad.
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