Bacterias probióticas diseñadas para cazar y destruir tumores

Fábricas microscópicas de fármacos dentro de los tumores

Una ola de investigaciones está transformando bacterias intestinales inofensivas en armas de precisión contra el cáncer. En estudios publicados durante el año pasado, equipos de China, Canadá y Estados Unidos han diseñado de forma independiente cepas probióticas que buscan tumores, los colonizan y liberan agentes anticancerígenos directamente en el sitio de la enfermedad, lo que podría evitar a los pacientes los devastadores efectos secundarios de la quimioterapia convencional.

El último avance, publicado el 17 de marzo en PLOS Biology, proviene de la Universidad de Shandong en China. Tianyu Jiang y sus colegas reprogramaron Escherichia coli Nissle 1917 (EcN), una cepa probiótica que se encuentra naturalmente en el intestino humano, para sintetizar Romidepsina (FK228), un compuesto anticancerígeno aprobado por la FDA. En experimentos con ratones, las bacterias modificadas se acumularon con éxito dentro de los tumores y liberaron el fármaco precisamente donde era necesario.

"La cepa probiótica muestra una gran promesa para el tratamiento del cáncer, allanando el camino para futuros avances en este campo", escribieron los investigadores.

Por qué las bacterias son infiltradoras ideales de tumores

Los tumores sólidos crean un entorno en el que la mayoría de los fármacos tienen dificultades para penetrar: sus núcleos carecen de oxígeno, son ácidos y están protegidos del sistema inmunitario. Pero estas condiciones hostiles son exactamente donde ciertas bacterias prosperan. Las cepas probióticas migran naturalmente hacia el tejido tumoral y lo colonizan a través de vasos sanguíneos con fugas, explotando el microambiente con poco oxígeno e inmunosuprimido que normalmente protege al cáncer de las defensas del cuerpo.

Un equipo separado de la Universidad de Waterloo en Canadá adoptó un enfoque completamente diferente. Publicado en ACS Synthetic Biology a finales de 2025, su trabajo utilizó Clostridium sporogenes, una bacteria del suelo que florece sin oxígeno. Los investigadores insertaron un gen de tolerancia al oxígeno controlado por detección de quórum, un sistema de comunicación bacteriana que se activa solo después de que suficientes bacterias se hayan acumulado dentro de un tumor. Como explicó el ingeniero biomédico Brian Ingalls, "construyeron algo así como un circuito eléctrico, pero en lugar de cables, utilizaron fragmentos de ADN".

Vacunas contra el cáncer de Columbia hechas de bacterias

Quizás el programa más ambicioso se encuentra en la Universidad de Columbia, donde los investigadores Nicholas Arpaia y Tal Danino, financiados por el NCI, publicaron estudios gemelos en Nature y Science Immunology en octubre de 2024. Su enfoque va más allá de la administración de fármacos: diseñaron bacterias EcN para transportar 19 neoantígenos específicos del tumor, proteínas anormales exclusivas del cáncer de un paciente, creando esencialmente una vacuna microbiana personalizada.

En ratones con tumores colorrectales, una sola inyección de estas bacterias diseñadas redujo en gran medida o eliminó por completo los tumores y prolongó la supervivencia. Las bacterias también demostraron ser eficaces contra el melanoma y la enfermedad metastásica. Un estudio paralelo mostró que las bacterias que liberan interferón gamma directamente en los tumores podrían superar la resistencia a los fármacos inhibidores de puntos de control, un obstáculo importante en la inmunoterapia actual.

De ratones a humanos: el camino por delante

Ninguno de estos enfoques se ha probado todavía en humanos y quedan importantes obstáculos por superar. Los científicos deben demostrar la seguridad a largo plazo, desarrollar métodos para eliminar las bacterias diseñadas después del tratamiento y, para los enfoques de vacunas personalizadas, resolver el desafío de identificar los antígenos tumorales únicos de cada paciente con la suficiente rapidez para su uso clínico.

Aun así, la traslación clínica está avanzando. Un ensayo de fase I de 2025 utilizó nanopartículas dirigidas al folato para coadministrar Lactobacillus casei con nanocuerpos anti-PD-1 en pacientes con cáncer colorrectal en estadio III, con resultados iniciales que muestran que el enfoque fue bien tolerado y libre de toxicidades graves.

Si estos resultados se mantienen en ensayos humanos más amplios, las bacterias diseñadas podrían representar un cambio de paradigma en la oncología, convirtiendo a los propios aliados microbianos del cuerpo en asesinos de cáncer dirigidos que trabajan desde dentro hacia fuera, sin el daño colateral de la radiación y la quimioterapia.