Las pastillas hechas con impresora 3D capaces de analizar tu microbiota

Aunque parezca que la ciencia médica está muy avanzada, todavía hay muchos aspectos que desconocemos. Uno de ellos es la microbiota. Ingentes cantidades de dinero, tiempo y recursos humanos son invertidos a diario de forma global para investigar los efectos que los billones de bacterias que pueblan nuestro intestino tienen sobre el organismo. Por poner un ejemplo, sabemos que el hígado, al descomponer los glóbulos rojos que son tan viejos que han perdido la capacidad de transportar oxígeno, libera una sustancia llamada bilirrubina. El problema es que esta es reconocida como 'amiga' por nuestra pared intestinal, por lo que vuelve a nuestro torrente sanguíneo. Es necesaria la acción de las proteasas de diferentes bacterias anaerobias intestinales para convertirla en urobilinógeno, que acaba convirtiéndose en estercobilina, lo que le da su característico color marrón a las heces. Dicho de otro modo: el marrón de nuestros desechos es sangre vieja procesada de la que no nos podríamos desprender sin esas bacterias fundamentales.

Pero no es solo eso. En los últimos años se ha asociado el estado de la microbiota a determinados tipos de enfermedades y cambios en nuestro organismo, como una menor acción de nuestro sistema inmune e incluso a enfermedades neurodegenerativas como el párkinson.

"Hasta ahora no teníamos formas no invasivas de localizar la microbiota en el tracto digestivo"

Poder conocer absolutamente todos los datos relevantes sobre la microbiota de los enfermos, principalmente la cantidad de bacterias y el tipo dentro de sus intestinos es fundamental y, por suerte, un grupo de investigadores de la Universidad de Tufts en Estados Unidos, liderados por el profesor Sameer R. Sonkusale, han sido capaces de crear con una impresora 3D una cápsula capaz de analizar la composición y población de nuestra flora intestinal.

Hasta ahora la única forma que tenían tanto investigadores como médicos de conocer estos datos era a través del análisis de muestras fecales de los pacientes. Esto, por supuesto, limitaba enormemente la cantidad de información. Era como averiguar la receta de una lasaña teniendo delante tan solo la fotografía del resultado final.

Una vez creado su invento, se ha puesto a prueba tanto in vitro como in vivo con la ayuda de cerdos y primates. De todos modos, más investigación es necesaria para determinar si la píldora puede ser utilizada de forma rutinaria en seres humanos.

Cuando existe un desequilibrio importante en la composición de nuestra flora intestinal, tiene lugar un proceso llamado disbiosis, el cual está asociado con inflamación, susceptibilidad a las infecciones y la exacerbación de otras condiciones médicas preexistentes, como determinados tipos de cáncer. Poder determinar si este proceso de disbiosis está teniendo lugar antes de que se presenten los síntomas, podría suponer una mejora sustancial del tratamiento para miles de pacientes en todo el mundo.

"Estamos aprendiendo un montón acerca del rol de la microbiota en la salud y también en las enfermedades. Aún así, conocemos muy poco acerca de su 'biogeografía'", explica el profesor Sameer Sonkusale. Y continúa: "La pastilla será capaz de mejorar nuestro entendimiento sobre el rol que juega la distribución espacial del microbioma y así avanzar hacia nuevos tratamientos y terapias para un gran número de enfermedades y condiciones médicas".

Cómo funciona

Su creación se puede llevar a cabo con una impresora 3D (especializada, por supuesto. No podemos intentarlo en casa, todavía). La superficie de la píldora está recubierta con una capa sensible al pH, con la intención de que se disuelva cuando ya haya entrado en el intestino delgado y abandonado el mortal baño de ácido estomacal. Dentro de la píldora existen dos cámaras independientes. La primera está compuesta por membranas helicoidales diseñadas para 'capturar' bacterias y la otra llena de sal de calcio. Esta cámara está diseñada para crear un flujo osmótico a través de la membrana que 'tira' de las bacterias que han sido recolectadas antes. Esto permite que queden organizadas por 'antigüedad' en las hélices, haciendo un mapa de las diferentes partes de nuestro intestino.

"El diseño lo hace increíblemente fácil de utilizar, suponiendo un riesgo minúsculo para el paciente, pero proporcionando una cantidad enorme de información para nosotros", explica Giovanni Widmer, profesor de enfermedades infecciosas de la Universidad de Tufts y coautor del estudio. Otro investigador, Hojatollah Rezaei Nejad, explica que "hasta ahora teníamos tecnologías avanzadas para secuenciar el ADN de la microbiota, pero no una forma no invasiva de localizarla en el tracto intestinal".