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1 de Agosto de 2012
Medicina

Mulas microbianas

Se están diseñando bacterias que transporten nanopartículas y medicamentos.

CORTESÍA DEL LABORATORIO DAVID H. GRACIAS

Puede que la idea de minúsculos robots que nadan por nuestro torrente sanguíneo atacando a los invasores no haya cruzado aún la frontera entre la fantasía científica y la ciencia, pero podría haber una forma de acelerar su desarrollo.

En lugar de diseñar máquinas diminutas desde la nada, algunos científicos están experimentando con la idea de enrolar a las miles de especies de bacterias que ya se encuentran en nuestro cuerpo. En estos últimos años, los investigadores han cargado diversos microorganismos con nanopartículas muy útiles y fragmentos de ADN. Aunque los trabajos son preliminares, algunos expertos ven en ello un gran potencial. El pasado mes de marzo, en el Congreso y Exposición Nacional bianual de la Sociedad Estadounidense de Química en San Diego, David H. Gra­cias, de la Universidad Johns Hopkins, explicó cómo él y sus colaboradores habían decorado bacterias Escherichia coli no patógenas con pequeñas bolas, barras y medias lunas fabricadas con níquel y estaño, y recubiertas de oro.

Una vez dentro del cuerpo, dichas nanopartículas pueden ser calentadas desde lejos con luz infrarroja, destruyendo así los tejidos enfermos. Gracias sueña con persuadir a las bacterias para transportar nanopartículas esponjosas empapadas en medicamentos y con dotarlas de herramientas miniaturizadas para realizar operaciones quirúrgicas en células individuales.

Estudios similares de otros investigadores confirman que las bacterias modificadas pueden transportar paquetes médicos directamente al interior de células enfermas o cancerosas. En un trabajo anterior, Demir Akin, ahora en la Universidad Stanford, y sus colaboradores adsorbieron el gen de la luciferasa (que hace que las luciérnagas brillen) a la bacteria Listeria monocytogenes, responsable de muchos casos de intoxicación alimentaria. Luego inyectaron los gérmenes a ratones vivos. Tres días después, los roedores brillaban al ser observados con una cámara especial, lo cual confirmaba no solo que las bacterias se habían introducido en sus células, sino también que los núcleos habían expresado el gen. Akin diseñó los pequeños robots vivientes para que liberaran su carga de ADN en el interior de células de mamíferos y reprodujo estos resultados en células cancerosas humanas en placas de Petri.

La ventaja de L. monocytogenes reside en que ha desarrollado, de forma evolutiva, medios para introducirse en células animales; pero no es inofensiva. En cambio, numerosas cepas de E. coli sí son inofensivas, pero no tienen adaptaciones específicas para penetrar en las células. La clave, afirma Douglas Weibel, de la Universidad de Wisconsin-Madison, estriba en trabajar con un microorganismo no patogénico, que sea buen nadador y no tenga problemas para entrar en las células de mamíferos. En un estudio, Weibel colocó un yugo nanométrico de bolitas de poliestireno en algas verdes unicelulares y luego dirigió el movimiento de los «microbueyes» (las algas se mueven hacia la luz) --un experimento pionero que luego inspiró otros trabajos.

Weibel sigue fascinado por las investigaciones en curso. Resalta que las bacterias han desarrollado, a lo largo de la evolución, una sorprendente motilidad; que perciben cambios en su entorno y se adaptan, no solo a corto plazo, sino también a nivel genético. Y si no logramos que operen a modo de «repartidores» en el cuerpo humano, podrían resultar útiles para el transporte de nanopartículas en el laboratorio. ¿Quién sabe qué adelantos se habrán conseguido dentro de cincuenta años?

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