Un equipo de investigación liderado por científicos de la Universidad de Waterloo en Ontario, Canadá, está desarrollando una herramienta innovadora para tratar el cáncer mediante la ingeniería genética de bacterias con gran capacidad de alimentarse de tumores desde adentro hacia afuera. La clave de este enfoque es una bacteria llamada Clostridium sporogenes, que se encuentra comúnmente en el suelo y solo puede crecer en ambientes completamente libres 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.

«Las esporas bacterianas penetran en el tumor, encontrando un entorno con abundancia de nutrientes y ausencia de oxígeno, condiciones que este organismo prefiere. Así, comienza a alimentarse de esos nutrientes y a aumentar de tamaño”, explicó Marc Aucoin, profesor de ingeniería química en Waterloo. “De esta manera, se coloniza ese espacio central y la bacteria, en esencia, elimina el tumor del organismo”.

Pero existe un inconveniente biológico: cuando los organismos que se alimentan del cáncer alcanzan los bordes de los tumores, se exponen a bajos niveles de oxígeno y mueren sin completar su misión de destruirlos por completo. Para solucionar este problema, los investigadores primero añadieron al organismo un gen de una bacteria emparentada que tolera mejor el oxígeno, lo que le permite sobrevivir más tiempo cerca de la periferia del tumor.

Luego, encontraron la manera de activar el gen de resistencia al oxígeno en el momento preciso (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 hay muchas bacterias en un tumor, la señal es lo suficientemente fuerte como para activar el gen de resistencia al oxígeno, asegurando que no ocurra demasiado pronto.

Investigadores entrenan bacterias para consumir tumores desde adentro hacia afuera

En un estudio anterior, los investigadores demostraron que Clostridium sporogenes puede modificarse para tolerar el oxígeno. En un estudio posterior, probaron su sistema de detección de quórum haciendo que las bacterias produjeran una fluorescencia verde. proteína.

Los investigadores planean 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.

Aún se requiere una investigación exhaustiva antes de que cualquier diseño de este tipo pueda comercializarse. No obstante resulta sorprendente la cantidad de métodos alternativos para el tratamiento del cáncer que se están investigando, desde la cirugía eléctrica y diferentes combinaciones de tratamientos existentes como la quimioterapia, hasta la edición genética CRISPR y las infusiones de células madre.