Oamenii de ştiinţă dezvoltă tehnologii care promit să schimbe modul în care sunt depistate bolile intestinale, prin metode mai simple, rapide şi mult mai puţin invazive decât colonoscopia. Un nou studiu descrie o abordare inovatoare bazată pe microsfere inteligente, cu administrare orală, ce conţin bacterii modificate genetic, capabile să detecteze semne timpurii ale unor afecţiuni digestive direct în tractul gastrointestinal.
Un grup de cercetători a creat pastile microsferice ce conţin bacterii modificate care luminează în intestin, pentru a identifica neinvaziv sângerările din tractul gastrointestinal, oferind o posibilă alternativă la colonoscopie.
Tehnologia este prezentată într-un studiu, publicat miercuri în revista ACS Sensors, şi ar putea simplifica semnificativ diagnosticul bolilor inflamatorii intestinale (BII) şi al altor afecţiuni ale intestinului.
Noua metodă se bazează pe microsfere din hidrogel care includ bacterii sensibile la heme, o componentă a hemoglobinei din celulele roşii, care semnalează prezenţa sângerării.
Pentru a permite recuperarea acestora după ce parcurg tractul digestiv, cercetătorii au integrat în interiorul microsferelor particule ce pot fi atrase cu un magnet din probele fecale.
În studiile realizate pe şoareci cu colită, microsferele au detectat sângerarea intestinală în câteva minute, intensitatea luminii emise de bacterii corelându-se cu severitatea bolii. Autorii subliniază că aceeaşi tehnică ar putea fi adaptată pentru a identifica şi alţi biomarkeri ai bolilor intestinale.
Ccolonoscopia rămâne metoda standard pentru depistarea cancerului colorectal şi a bolilor inflamatorii intestinale, însă mulţi pacienţi evită procedura din cauza disconfortului şi a pregătirilor necesare, nevoia unor metode mai blânde de diagnostic fiind evidentă.
Echipa dezvoltase anterior bacterii sensibile la heme, care emit lumină la contactul cu sângele, însă aceşti senzori erau fragili şi se degradau în mediul digestiv.
În noul studiu, bacteriile au fost încapsulate în picături de alginat de sodiu, un agent de îngroşare utilizat frecvent în industria alimentară, formând microsfere de hidrogel ce protejează microorganismele şi permit totodată pătrunderea hemei până la senzor.
Testele iniţiale au arătat că hidrogelul protejează eficient bacteriile în condiţii similare sucurilor digestive, păstrând capacitatea acestora de a detecta sângerarea.
În experimentele pe şoareci cu colită de intensităţi diferite, microsferele administrate oral au fost recuperate din fecale în aproximativ 25 de minute, iar intensitatea semnalului luminos a crescut odată cu severitatea inflamaţiei. Testele la şoareci sănătoşi au indicat că microsferele sunt biocompatibile şipot fi administrate în siguranţă.
Deşi tehnologia se află încă în faza experimentală şi necesită validare în studii clinice pe oameni, autorii consideră că această strategie de încapsulare a biosenzorilor bacterieni ar putea deschide calea către sisteme rapide, neinvazive şi uşor de utilizat pentru diagnosticarea bolilor intestinale, precum şi pentru monitorizarea evoluţiei bolii sau a răspunsului la tratament.
