Una colonoscopia es un procedimiento médico en el que se utiliza un colonoscopio, que es un tubo largo, flexible y angosto que cuenta con una luz y una pequeña cámara en un extremo para ver el interior del colon y del recto. Una prueba realmente necesaria, ya que ayuda a detectar enfermedades como pólipos o el cáncer colorrectal. Aun así, es invasiva e incómoda, y puede pasar por alto biomarcadores relacionados con problemas intestinales que sólo están presentes en el organismo durante un breve periodo de tiempo. Hasta ahora, ya que unos investigadores han creado una nueva pastilla inteligente que subsana estas deficiencias utilizando bacterias vivas que se iluminan. 

Se trata de una nueva píldora inteligente del tamaño de un arándano que combina bacterias artificiales y componentes electrónicos de bajo consumo que podría ser muy eficaz en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades intestinales. Un dispositivo que ha sido creado por investigadores del MIT, la Universidad de Boston y la de Chicago (Estados Unidos) y otros centros. Sus responsables aseguran en su investigación publicada en la revista Nature que se trata de la primera tecnología compatible con la ingestión que puede detectar automáticamente e informar en tiempo real de las moléculas biológicas clave que podrían ser indicativas de un problema.

Un prototipo

Esta pastilla inteligente es por el momento un prototipo que se basa en una cápsula desarrollada anteriormente, concretamente en 2018, que era mucho más grande y, por lo tanto, más difícil de tragar. Este nuevo modelo es una sexta parte más pequeño -mide menos de 1,4 centímetros cúbicos- e incorpora bacterias probióticas modificadas genéticamente, componentes electrónicos y una minúscula batería.

También se ha diseñado para detectar moléculas biológicas clave, como el óxido nítrico y los subproductos del sulfuro de hidrógeno, que son indicadores y mediadores importantes de la inflamación asociada con las enfermedades intestinales. El uso de este dispositivo es simple. Una vez se traga, cuando las bacterias vivas de la pastilla inteligente hallan una molécula de interés, producen luz. En ese momento, la electrónica incorporada convierte esa luz en una señal inalámbrica que puede transmitirse a través del cuerpo a un teléfono inteligente o un ordenador al instante, mientras la píldora va viajando por el intestino.

Esquema del diseño de la pastilla inteligente. MIT Omicrono

 "El funcionamiento interno del intestino humano sigue siendo una de las últimas fronteras de la ciencia. Nuestra nueva píldora podría desvelar una gran cantidad de información sobre el funcionamiento del organismo, su relación con el entorno y el impacto de las enfermedades y las intervenciones terapéuticas", afirma Timothy Lu, profesor de ingeniería biológica, ingeniería eléctrica e informática del MIT y autor principal de la investigación.

Millones de personas en todo el mundo padecen enfermedades inflamatorias intestinales (EII), como colitis o la enfermedad de Crohn; y esta nueva pastilla podría tener un gran impacto. "Por el momento, no disponemos de biomarcadores sólidos que predigan un próximo brote inflamatorio y, por lo tanto, los pacientes a menudo experimentan síntomas graves que requieren hospitalización para ser tratados adecuadamente. Este sistema puede suponer un cambio de juego en la gestión de las EII en términos de diagnóstico precoz, intercepción de los brotes de la enfermedad y optimización de un plan terapéutico", indica Alessio Fassano, profesor de la escuela T.H. Chan de Salud Pública de Harvard y que no participó en la investigación.

En su estudio los investigadores demostraron que su pastilla inteligente podía detectar óxido nítrico, una molécula de vida corta asociada a muchas EII. Además, los sensores también podían encontrar distintas concentraciones de óxido nítrico. "Eso nos permitirá diferenciar entre una situación normal y una enfermedad. Un avance que es realmente importante ya que los niveles de biomarcadores varían mucho de un paciente a otro", informa en un comunicado María Eugenia Inda, del MIT y coautora del estudio.

Prevenir enfermedades

El equipo de investigadores asegura que su pastilla inteligente podría modificarse para que encuentre otros biomarcadores clave. De hecho, Inda está entusiasmada con la posibilidad de que este invento permita a los científicos comprender mucho mejor el microbioma intestinal, es decir, el delicado entorno que alberga los microbios para digerir los alimentos. "Aún no lo comprendemos del todo porque es difícil acceder a él y estudiarlo. Saber más sobre el entorno químico intestinal podría ayudarnos a prevenir enfermedades identificando los factores que causan inflamación antes de que ésta se apodere de nosotros", asegura.

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Más allá del intestino, la pastilla inteligente también podría tener un amplio uso para el control de la salud. "Hemos aprovechado los puntos fuertes de la biología y la electrónica: nuestra diminuta píldora muestra lo que es posible cuando podemos unir la detección bacteriana con la comunicación inalámbrica", indica Miguel Jiménez, investigador científico del MIT y coautor del estudio. Mientras que Inda comparó la investigación con la película Viaje alucinante, que se estrenó en 1966.

Esta película cuenta la historia de cuatro científicos que se encogen para caber en un diminuto submarino que viaja por las arterias de un hombre enfermo con el objetivo de tratar un problema en su cerebro. "Los científicos no podemos hacer eso, pero ahora podemos enviar bacterias para que hagan algo parecido. Los rápidos avances en biología sintética nos están permitiendo aprovechar la capacidad de procesamiento de información de las células vivas para diagnosticar enfermedades en entornos de tan difícil acceso", concluye Inda.

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