Aunque hace unos años oir “bacterias” se asociaba directamente con algo perjudicial para la salud, actualmente sabemos que nuestro cuerpo está repleto de ellas, y que pueden hacer grandes cosas por nosotros gracias a su relación de simbiosis (como las conocidas bacterias intestinales). Si a esto le añadimos la posibilidad de poder modificar bacterias a nuestro antojo mediante ingeniería genética, las posibilidades son enormes. Y por lo visto así lo pensaron dos grupos de biólogos, los cuales logradon modificar genéticamente bacterias propias del ser humano para poder detectar enfermedades como el cáncer o la diabetes en la orina de los seres humanos.
Bacterias capaces de detectar cáncer en orina
Por una parte está Sangeeta Bhatia, ingeniero biométido del MIT en Cambridge y sus colegas, que trabajaron anteriormente con la detección del cáncer mediante nanopartículas metálicas (si había tumor, las partículas podrían liberar fragmentos de proteínas detectables en orina). Sin embargo este método fallaba demasiado, y Bhatia y su equipo pensaron en las bacterias, una opción potencialmente superior, pues estos microorganismos son capaces de penetrar en la masa tumoral a medida que crecen y se reproducen. Así pues, se unieron al equipo de Jeff Hasty, bioingeniero de la Universidad de California en San Diego, para reprogramar bacterias capaces de detectar cáncer en orina y emitir una señal luminiscente si se producía la detección.
Comenzaron con una cepa de la famosa bacteria Escherichia coli, la cual se añade a alimentos como el yogur en forma de probiótico para promover la salud digestiva. Se alimentó a ratones con estas bacterias y se confirmó que los microorganismos cruzaban el intestino y llegaban incluso a tumores que afectaban al hígado. Así pues, diseñaron bacterias capaces de producir una enzima natural llamada LacZ cuando se encontraban con un tumor. A continuación, los investigadores inyectaron a los ratones compuestos precursores que podrían emitir luz. La finalidad era que cuando la enzima LacZ y estos compuestos se encontraran produjeran un azúcar con capacidad luminiscente y poder así detectarse en orina.
Los ratones que tenían cáncer de hígado, y a su vez habían sido alimentados con productos que llevaban E. coli, producían la enzima LacZ, la cual se encontraría con los compuestos luminiscentes y se excretarían juntos en su orina, convirtiendo estas muestras del color amarillo típico de la orina al rojo. Y lo más destacable de todo no es lo colorido del método, sino que según comentan en la edición actual de Science Translational Medicine, las pruebas de imagen tienen dificultades para detectar tumores hepáticos de menos de 1 centímetro cuadrado, pero este método es capaz de detectar tumores de hasta 1 milímetro cuadrado.
Bacterias capaces de detectar diabetes en orina
Por otra parte, en otro estudio independiente publicado también en Science Translational Medicine, los investigadores de la Universidad de Montpellier (Francia) dirigidos por Jerome Bonnet siguieron una estrategia similar para detectar la diabetes en orina, concretamente una elevación de glucosa en orina (algo que anteriormente se detectaba probando directamente la orina de los pacientes, como ya os explicamos).
En este caso los investigadores modificaron genéticamente las bacterias para que produjeran una gran cantidad de una proteína fluorescente de color rojo una vez se detectara una concentración de glucosa determinada en su entorno. En este caso la cepa de E. colo no se inyectaba directamente, sino que se añadia a las muestras de orina posteriormente, y a partir de ahí se producía el cambio de color. De momento el método no es mejor que el actual estándar para detectar glucosa en orina, pero sí es un método reutilizable para otros objetivos, y podría servir como una forma de diagnóstico para otras enfermedades en el futuro.
Fuente | Science.