Una pastilla viviente para vigilar el tracto digestivo desde el m¨®vil

Hay lugares tan inaccesibles que, con toda la tecnolog¨ªa disponible, los cient¨ªficos todav¨ªa solo los conocen a medias. Son, por ejemplo, el fondo del mar, las galaxias lejanas y el interior del tracto digestivo. Las t¨¦cnicas que se suelen emplear para explorar este ¨²ltimo, como las endoscopias, no llegan a los ¨®rganos m¨¢s rec¨®nditos ni son capaces de observar la fisiolog¨ªa gastrointestinal bajo condiciones verdaderamente naturales. Eso obstaculiza el estudio, el diagn¨®stico y la monitorizaci¨®n de enfermedades del tracto digestivo como la celiaqu¨ªa. La situaci¨®n podr¨ªa cambiar gracias a un nuevo sensor bioelectr¨®nico, dise?ado como una pastilla que se puede tragar y que se comunica de forma inal¨¢mbrica con un aparato externo, por ejemplo un m¨®vil.

Un equipo del Instituto Tecnol¨®gico de Massachusetts (MIT, EE UU) ha creado el prototipo de este sensor que emplea c¨¦lulas vivas para detectar bioindicadores ¡ªmol¨¦culas que delatan la presencia de una enfermedad¡ª en el est¨®mago y en el intestino. El aparato, descrito hoy en la revista Science, es una c¨¢psula aproximadamente cil¨ªndrica de unos tres cent¨ªmetros de largo que contiene bacterias transg¨¦nicas encerradas por una membrana porosa. Las bacterias est¨¢n modificadas por ingenier¨ªa gen¨¦tica para producir luz cuando detectan hemo, una mol¨¦cula de la sangre. Esta luz activa componentes electr¨®nicos que env¨ªan la informaci¨®n a una radio o a un tel¨¦fono m¨®vil fuera del cuerpo en tiempo real.

Por ahora, los investigadores han probado con ¨¦xito el sistema para detectar sangre en el est¨®mago de animales (probaron 12 c¨¢psulas en seis cerdos), pero planean desarrollar nuevas cepas de bacterias luminiscentes para detectar otros tipos de bioindicadores. ¡°Creo que buscar indicadores de inflamaci¨®n ser¨¢ una de las principales aplicaciones futuras de este aparato¡±, dice el microbi¨®logo Mark Mimee, uno de los creadores del sensor; la reacci¨®n inflamatoria es propia de varias enfermedades gastrointestinales que requieren constante monitorizaci¨®n, como el s¨ªndrome de intestino irritable, la enfermedad cel¨ªaca y la de Crohn. No obstante, esta tecnolog¨ªa tambi¨¦n podr¨ªa desarrollarse para detectar se?ales de infecci¨®n o incluso de c¨¢ncer.

Los investigadores pretenden crear versiones m¨¢s peque?as del sensor que resulten pr¨¢cticas para un uso cl¨ªnico en humanos. ¡°Con un trabajo razonable de ingenier¨ªa probablemente podemos hacerlo un tercio m¨¢s peque?o, incluso quiz¨¢s algo m¨¢s¡±, asegura el ingeniero electr¨®nico Phillip Nadeau, que ha trabajado con Mimee para desarrollar este invento. En un futuro, un paciente podr¨ªa tragarse el sensor para que su m¨¦dico eval¨²e los niveles de varios bioindicadores en su tracto digestivo, algo que de momento es imposible sin una intervenci¨®n invasiva. La c¨¢psula saldr¨ªa del cuerpo con las heces.

Los creadores tambi¨¦n apuntan que deber¨¢n investigar a fondo la seguridad del aparato antes de que llegue a la cl¨ªnica, ya que contiene componentes electr¨®nicos que incluyen una pila de bot¨®n. Las bacterias que emplea la c¨¢psula son de una cepa probi¨®tica de Escherichia coli que vive en el colon humano, y por tanto no deber¨ªan suponer un riesgo para la salud. Sin embargo, el sensor debe contar con medidas para proteger a estas c¨¦lulas de la acidez variable del tracto digestivo.

Peter Gibson y Rebecca Burgell, dos investigadores de la Universidad de Monash? (Australia) que no participaron en el estudio, se?alan la importancia de conocer la posici¨®n de la c¨¢psula dentro del tracto digestivo para que sus lecturas tengan utilidad cl¨ªnica, lo cual se podr¨ªa conseguir incorporando un sensor de acidez. ¡°Tambi¨¦n veo posible utilizar m¨¦todos que midan la se?al inal¨¢mbrica de la c¨¢psula¡±, a?ade Nadeau: ¡°Imagina incorporar tres o cuatro recibidores, como tiritas, en distintas partes de la superficie del cuerpo. Al medir la se?al inal¨¢mbrica podr¨ªamos triangular la posici¨®n [del sensor]¡±.

Gibson y Burgell opinan en un art¨ªculo asociado a la publicaci¨®n original en Science que este invento podr¨ªa llegar a aplicarse en otras partes del cuerpo, como ¨®rganos s¨®lidos o el sistema circulatorio. ¡°Ser¨¢ emocionante ver a d¨®nde nos lleva esta tecnolog¨ªa¡±, concluyen.