Durante casi medio siglo, a partir de la década de 1890, William B. Coley inyectó organismos estreptocócicos en miles de sus pacientes con cáncer inoperable en etapa tardía en el Memorial Hospital de la ciudad de Nueva York. Funcionó. En la mayoría de los casos, el procedimiento redujo sus tumores, y un paciente vivió 26 años más antes de morir de un ataque cardíaco. Pero, varios otros murieron de infección bacteriana.
Desde entonces, se han realizado investigaciones en curso sobre terapias bacterianas para el cáncer. Pero los científicos del MIT y la Universidad de California en San Diego han encontrado un nuevo uso para las bacterias: detectar el cáncer, en lugar de tratarlo.
El estudio del equipo, publicado en la revista Science Translational Medicine en mayo, explica cómo alteran genéticamente una cepa de la bacteria E. coli, Nissle 1917, de modo que cuando encuentra tumores en el hígado, libera una enzima luminiscente que aparece en las muestras de orina.
"Programamos específicamente estos probióticos para hacer una molécula que cambiaría el color de su orina para indicar la presencia de cáncer", dice Tal Danino, uno de los autores principales del artículo.
Una placa madre micropatterned usando bacterias probióticas programables desarrolladas en el laboratorio de Bhatia. Las líneas azules están compuestas de puntos hechos de bacterias. (Tal Danino y Vik Muniz) Diseñaron Nissle 1917, el mismo probiótico que a menudo se encuentra en el yogur para mantener su tracto digestivo en movimiento, para producir una enzima natural llamada lacZ cuando hay tumores presentes en el hígado. También inyectaron a los ratones de laboratorio una molécula hecha de galactosa y luciferina, la proteína luminiscente que producen las luciérnagas. La luciferina no brilla cuando está unida al azúcar, pero cuando hay cáncer presente, el lacZ encuentra las moléculas y divide la galactosa de la luciferina. La luciferina luego brilla y sale del cuerpo en la orina.
Otros diagnósticos de cáncer han utilizado pruebas de orina, especialmente con el cáncer de vejiga y de próstata, pero no están muy extendidos porque pueden tener una baja sensibilidad: no detectan algunos tipos de cáncer.
"La señal que usamos con mayor frecuencia era una basada en la luminiscencia que podía probarse mediante un simple ensayo de luciferasa (imagine una prueba de laboratorio aquí) o podría simplificarse para que sea visual", dice Sangeeta Bhatia, uno de los autores principales del artículo. y profesor de ciencias de la salud, ingeniería eléctrica e informática en el MIT.
"Existe una gran necesidad clínica de detección de metástasis hepáticas en las primeras etapas, ya que existen muchos métodos para tratarlas en las primeras etapas", dice. Las tasas de supervivencia son significativamente más altas cuando el cáncer se detecta temprano. Decidieron que una administración oral funcionaría mejor porque la vena porta hepática transporta las bacterias directamente desde el tracto digestivo al hígado. Nissle es lo suficientemente común como para poder pedirlo en forma líquida en Amazon.
El hígado desempeña un papel importante en la detección del cáncer porque muchos cánceres importantes, como el de mama y el colorrectal, hacen metástasis allí. Es un indicador crucial, pero también es complicado, porque puede ser difícil obtener buenas imágenes usando métodos de detección tradicionales, como tomografías computarizadas o resonancias magnéticas.
"También es importante porque las bacterias trafican al hígado de forma natural para que puedan colonizar estas metástasis", dice Bhatia. Según el informe, "en las pruebas en ratones con cáncer de colon que se diseminó hasta el hígado, las bacterias probióticas colonizaron casi el 90 por ciento de los tumores metastásicos".
Bhatia y sus compañeros de equipo inicialmente buscaban utilizar bacterias como tratamiento contra el cáncer, pero cambiaron de modo para trabajar en la técnica de diagnóstico. Mientras continúan pensando en la terapia bacteriana, están refinando esta prueba.
"Estamos trabajando para comprender el tráfico de estos probióticos desde el intestino al hígado y determinar qué otros tipos de cáncer se pueden usar con este enfoque", dice Bhatia.
