Adiós a las colonoscopias: investigadores informan en ACS Sensors que han desarrollado un sensor compuesto por diminutas microesferas repletas de bacterias que detectan marcadores de enfermedades gastrointestinales. Estas pequeñas “píldoras”, que se toman por vía oral, también contienen partículas magnéticas que facilitan su recolección en las heces.
Tras ser excretado de ratones con colitis, el sensor bacteriano detectó hemorragia gastrointestinal en cuestión de minutos. Los investigadores afirman que las bacterias del 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, coautora del estudio.
¿Por qué los métodos actuales de colonoscopia son insuficientes?
En Estados Unidos, millones de personas padecen cáncer colorrectal o enfermedad inflamatoria intestinal, como la colitis, que puede causar sangrado intestinal, diarrea y cólicos. La prueba diagnóstica de referencia es la colonoscopia, que utiliza 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 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 que utilizan bacterias capaces de detectar biomarcadores de enfermedades, como el hemo, componente de los glóbulos rojos e indicador de hemorragia intestinal.
Cómo funciona el nuevo sensor bacteriano
Anteriormente, los investigadores desarrollaron bacterias sensibles al hemo que emiten luz en presencia de sangre, pero estos sensores bacterianos se degradan en el sistema digestivo y son difíciles de recolectar. En este estudio, encapsularon sus bacterias detectoras de hemo y partículas magnéticas dentro de glóbulos de alginato de sodio, un agente espesante utilizado en alimentos.
El proceso crea diminutos sensores de microesferas de hidrogel que se pueden extraer fácilmente de las heces con un imán después de su paso por el cuerpo. Las pruebas iniciales demostraron que el hidrogel protegía a las bacterias de fluidos digestivos simulados, pero también permitía que el hemo interactuara con el sensor bacteriano, provocando su fluorescencia.
Prueba del sensor en modelos animales
A continuación, el equipo administró las microesferas por vía oral a ratones con colitis, que representaban distintos niveles de la enfermedad, desde ausencia de actividad hasta estadios graves. Tras recorrer el sistema gastrointestinal de los animales, los investigadores recuperaron los sensores de las heces mediante un imán y descubrieron lo siguiente:
La limpieza de las microesferas y el análisis de la señal tardaron unos 25 minutos.
A medida que progresaba la etapa de la enfermedad, aumentaba la intensidad de la luz producida por el sensor, lo que indicaba una mayor cantidad de hemo en modelos de ratón con colitis más avanzada.
Las evaluaciones realizadas en ratones sanos a los que se les administró el sensor indicaron que las microesferas eran biocompatibles y seguras.
Aunque el sensor aún necesita ser probado en humanos, los investigadores dicen que este método de encapsulación de sensores bacterianos podría diagnosticar enfermedades gastrointestinales y monitorear tratamientos y la progresión de la enfermedad.
Fuengte: medicalxpress.com