Como ocurre con todas las enfermedades, el diagnóstico y monitoreo constante y preciso de las mismas es esencial para que los médicos tomen decisiones a la luz de las evidencias, lo que incrementa sustancialmente las posibilidades para alcanzar el éxito terapéutico.
Una de las áreas más inexploradas del cuerpo humano es el tracto digestivo, el que plantea complejos retos para una puntual observación, lo que impide, o cuando menos retrasa, el acceso a información médica de gran significancia.
Es cierto que existen diferentes procedimientos para acceder al sistema digestivo, como las endoscopias, pero aún estas se quedan cortas para proporcionar la información que los médicos requieren, como ocurre frecuentemente en las enfermedades celiaca y la de Chron.
Tomando como punto de partida e inspiración estas limitaciones, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, EE.UU., ha desarrollado una cápsula con una membrana porosa, la que en su interior lleva bacterias transgénicas vivas modificadas por ingeniería genética, dotadas con la capacidad biológica para detectar y emitir una señal lumínica transmitida de manera inalámbrica, ante la presencia de una molécula de la sangre, denominada “hemo”.
“Al combinar la resistencia ambiental y las propiedades de detección naturales de las células bacterianas con el complejo procesamiento de datos y la transmisión inalámbrica que ofrece la microelectrónica de muy baja potencia, desarrollamos un dispositivo capaz de realizar biosensores in vivo en entornos hostiles y difíciles de acceder. Utilizando el sangrado gastrointestinal como un sistema modelo de prueba de concepto, demostramos estrategias para el diseño y la optimización de circuitos genéticos, la fabricación de un luminómetro inalámbrico de baja potencia ingerible y la validación de la funcionalidad del sistema integrado tanto in vitro como en un modelo animal grande”.
La cápsula cilíndrica, que mide aproximadamente tres centímetros de longitud, y que tiene el nombre de “dispositivo microbioelectrónico ingerible” (IMBED), incorpora en su interior, además de las bacterias transgénicas antes mencionadas, una pila de botón y un sistema de transmisión que emite una señal de alerta a algún tipo de dispositivo móvil.
Hasta el momento, el dispositivo a sido probado exitosamente en cerdos de laboratorio para detectar la presencia de hemorragias gastrointestinales, aunque los investigadores planean crear otras cepas de bacterias por modificación genética, para detectar diferentes tipos de biomarcadores, lo que incrementaría sustancialmente su valor médico.
ImageMelanie Gonick-MIT
Los resultados del estudio han sido publicados en la revista Science, con el título “An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health”, teniendo como autor principal a Mark Mimee, miembro del Programa de Microbiología del MIT y del Centro de Biología Sintética del mismo instituto.
Los alcances que este nuevo dispositivo podría tener para la detección y monitoreo a nivel gastrointestinal son muy amplios, lo que otorgaría a los médicos información privilegiada.
Fuentes:
Science.
An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health.
MIT News.
Ingestible “bacteria on a chip” could help diagnose disease
