Artículo original de la Universidad de Waterloo (Canadá)
Un equipo de investigación liderado por la Universidad de Waterloo (Canadá) está desarrollando una herramienta novedosa para tratar el cáncer mediante la ingeniería de bacterias voraces que, literalmente, se comen los tumores desde dentro hacia fuera.
“Las esporas bacterianas penetran en el tumor, encontrando un entorno con muchos nutrientes y poco oxígeno, condiciones que este organismo prefiere. Así, comienza a consumir esos nutrientes y a aumentar de tamaño. De esta manera, se coloniza ese espacio central y la bacteria, en esencia, elimina el tumor del cuerpo”, explicó Marc Aucoin, profesor de ingeniería química en Waterloo.
La clave de este método reside en una bacteria llamada Clostridium sporogenes , que se encuentra comúnmente en el suelo y solo puede crecer en ambientes completamente desprovistos de oxígeno.
El núcleo de un tumor sólido y canceroso está compuesto de células muertas y carece de oxígeno, lo que lo convierte en un caldo de cultivo ideal para la multiplicación de la bacteria.
Pero existe un inconveniente biológico: cuando los organismos que se alimentan del cáncer llegan a los bordes exteriores de los tumores, se exponen a bajos niveles de oxígeno y mueren sin completar su misión de destruirlos por completo.
Para solucionar ese problema, los investigadores primero añadieron al organismo un gen procedente de una bacteria emparentada que tolera mejor el oxígeno, lo que le permite vivir más tiempo cerca de la superficie del tumor.
Posteriormente, encontraron la manera de activar el gen de resistencia al oxígeno en el momento preciso —algo fundamental para evitar que las bacterias crezcan inadvertidamente en lugares ricos en oxígeno, como el torrente sanguíneo— aprovechando un fenómeno conocido como detección de quórum.
En términos sencillos, la detección de quórum implica señales químicas liberadas por las bacterias. Solo cuando se han multiplicado muchas bacterias en un tumor, la señal es lo suficientemente fuerte como para activar el gen de resistencia al oxígeno, lo que garantiza que no ocurra demasiado pronto.
En un estudio , los investigadores demostraron que Clostridium sporogenes puede modificarse para tolerar el oxígeno. En un estudio posterior, pusieron a prueba su sistema de detección de quórum haciendo que las bacterias produjeran una proteína fluorescente verde.
«Mediante la biología sintética, construimos algo parecido a un circuito eléctrico, pero en lugar de cables usamos fragmentos de ADN», comentó Brian Ingalls, profesor de matemáticas aplicadas en Waterloo. «Cada fragmento tiene una función específica. Al ensamblarse correctamente, forman un sistema que funciona de manera predecible».
Los investigadores planean ahora combinar el gen de resistencia al oxígeno y el mecanismo de sincronización por detección de quórum en una bacteria y probarlo en un tumor en ensayos preclínicos.
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