Un tipo de bacterias modificadas pueden consumir tumores desde dentro hacia fuera
Publicado en phys.org por la Universidad de Waterloo el 24 de febrero de 2026
editado por Sadie Harley, reseñado por
Robert Egan
Con un bajo aumento de 1,9X, esta imagen muestra una vista cercana de un cultivo en placa de Petri que contenía un agar de yema de huevo, que fue inoculado con bacterias Clostridium sporogenes. Estos organismos dieron lugar a estas colonias tras un periodo de incubación de 48 horas. Se observaron zonas de opacidad bajo estas colonias. Crédito: CDC, Dominio Público
Un equipo de investigación liderado por la Universidad de
Waterloo está desarrollando una herramienta novedosa para tratar el
cáncer mediante la ingeniería de bacterias hambrientas para que
literalmente se coman los tumores desde dentro hacia afuera. "Las
esporas bacterianas entran en el tumor, encontrando un entorno con muchos
nutrientes y sin oxígeno, que este organismo prefiere, y así empieza
a consumir esos nutrientes y a crecer en tamaño", dijo el Dr. Marc
Aucoin, profesor de ingeniería química en Waterloo. "Así que ahora
estamos colonizando ese espacio central y la bacteria está eliminando
el tumor en el cuerpo."
La clave del enfoque es una bacteria llamada Clostridium
sporogenes, que se encuentra comúnmente en el suelo y sólo puede crecer
en ambientes que carezcan completamente de oxígeno. El núcleo de un tumor
sólido y canceroso está compuesto por células muertas y carece de oxígeno,
lo que lo convierte en un caldo de cultivo ideal para que la bacteria se
multiplique.
Pero hay un inconveniente biológico: cuando los
organismos cancerívoros 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 resolver ese problema, los investigadores primero añadieron
un gen al organismo de una bacteria relacionada que puede tolerar mejor el
oxígeno, permitiéndole vivir más tiempo cerca del exterior de un tumor
objetivo.
Luego encontraron una forma de activar el gen
resistente al oxígeno en el momento justo—crucial 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 bacterias. Solo cuando muchas bacterias
han crecido en un tumor, la señal es lo suficientemente fuerte como para activar
el gen resistente al oxígeno, asegurando que no ocurra demasiado pronto.
En un estudio de 2023, los investigadores demostraron
que Clostridium sporogenes puede modificarse para tolerar el
oxígeno. Ahora, en un estudio
posterior publicado en la revista ACS Synthetic Biology, probaron
su sistema de detección de quórum haciendo que las bacterias produjeran una
proteína fluorescente verde.
"Usando biología sintética, construimos algo parecido a un circuito eléctrico, pero en lugar de cables usamos fragmentos de ADN", dijo el Dr. Brian Ingalls, profesor de matemáticas aplicadas en Waterloo. "Cada pieza tiene su función. Cuando se ensamblan correctamente, forman un sistema que funciona de forma predecible."
Los investigadores ahora planean combinar el gen
resistente al oxígeno y el mecanismo de sincronización de quórum en una
bacteria y probarlo en un tumor en ensayos preclínicos.
El prometedor proyecto surgió del trabajo del estudiante
de doctorado Bahram Zargar, supervisado por Ingalls y el Dr. Pu Chen, un
profesor jubilado de ingeniería química en Waterloo. El trabajo refleja el
énfasis más amplio de Waterloo en la innovación interdisciplinar en salud. Nuestros
ingenieros, matemáticos y biólogos colaboran para diseñar soluciones tecnológicas
que trasladen el descubrimiento a la aplicación práctica.
Investigadores de Waterloo colaboraron con el Centro de
Investigación en Microbiología Ambiental (CREM Co Labs), una empresa de
Toronto cofundada por el Dr. Zargar, en este proyecto. El grupo incluye
a la Dra. Sara Sadr, una antigua estudiante doctoral de Waterloo que tuvo
un papel destacado en la investigación.
Detalles de publicación
Sara Sadr et al, Construcción y caracterización funcional de
un circuito de detección de quórum heterólogo en Clostridium sporogenes, ACS
Synthetic Biology (2025). DOI:
10.1021/acssynbio.5c00628
Información de la revista: ACS Synthetic Biology
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