Bacterias que devoran tumores desde el interior

Bocas bacterianas y circuitos genéticos: un ataque radical de adentro hacia afuera

El 24 de febrero de 2026, un equipo liderado por la Universidad de Waterloo publicó una prueba de concepto que convierte una observación de larga data en una terapia programable: los científicos diseñan bacterias que devoran los núcleos de tumores sólidos carentes de oxígeno y los consumen de adentro hacia afuera. La idea se basa en un hecho ecológico simple —muchos tumores sólidos contienen bolsas necróticas ricas en nutrientes donde el oxígeno está ausente— y en un kit de herramientas de biología sintética cada vez más sofisticado que puede añadir control, seguridad y sincronización a los microbios vivos. El grupo de Waterloo utilizó Clostridium sporogenes, un microbio anaerobio del suelo que germina y crece solo donde el oxígeno está ausente, y luego añadió capas de interruptores genéticos para que la bacteria solo active los rasgos de tolerancia al oxígeno una vez que se haya acumulado dentro de un tumor.

El resultado no es un microbio sin control; es un agente programado que detecta la densidad de población y la química local antes de cambiar de comportamiento. Esa combinación de preferencia metabólica y lógica de ADN es la razón por la que los investigadores actuales definen estos enfoques como controlables, en lugar de simplemente peligrosos. Sin embargo, el sistema aún se encuentra en fase preclínica: hasta ahora se ha probado en animales, no en pacientes, y quedan múltiples obstáculos técnicos y regulatorios antes de que esto pase a ensayos en humanos.

Bacterias modificadas que comen: circuitos de detección de oxígeno

Los investigadores de Waterloo resolvieron un problema práctico que ha perseguido a la terapia bacteriana contra el cáncer durante décadas. Las bacterias anaerobias germinan de manera fiable en el núcleo del tumor libre de oxígeno, donde se alimentan de células muertas y se multiplican, pero normalmente mueren o son eliminadas a medida que se expanden hacia los márgenes del tumor mejor oxigenados. Para solucionar esto, el equipo introdujo un gen de un organismo emparentado que aumenta la tolerancia al oxígeno, pero no lo activaron de forma permanente. En su lugar, construyeron un circuito de detección de cuórum (quorum sensing) que activa los genes de rescate ante el oxígeno solo después de que se hayan acumulado suficientes bacterias dentro del tumor.

La detección de cuórum es un mecanismo de comunicación bacteriana: las células liberan pequeñas moléculas que se acumulan con la densidad de población y activan comportamientos coordinados una vez que se alcanza un umbral. Ese umbral evita que el Clostridium modificado exprese la maquinaria de supervivencia al oxígeno mientras circula por el cuerpo, reduciendo el riesgo de que las bacterias modificadas crezcan en tejidos sanos y oxigenados. En pruebas de laboratorio, los investigadores verificaron primero el circuito reemplazando el gen terapéutico con un reportero fluorescente, confirmando el tiempo y la localización de la activación. El siguiente paso es combinar el módulo de tolerancia al oxígeno con las funciones de eliminación o consumo de nutrientes en una sola cepa y evaluar la eficacia y seguridad en modelos animales más avanzados.

Bacterias modificadas que comen: entrega tipo Troya de virus oncolíticos

Diseñar bacterias para que devoren tumores es solo una vertiente de una tendencia más amplia que utiliza microbios como vehículos de entrega. En la Universidad de Columbia, varios equipos han demostrado que las bacterias que buscan tumores pueden actuar como caballos de Troya para introducir virus que eliminan el cáncer en tumores que, de otro modo, neutralizarían o excluirían las terapias virales. En ese sistema, bacterias como la Salmonella atenuada se dirigen a nichos tumorales con poco oxígeno, invaden las células cancerosas y luego se lisan y liberan un virus oncolítico directamente dentro del entorno tumoral.

Crucialmente, la plataforma de Columbia incorpora salvaguardas moleculares: el virus modificado depende de una enzima o proteasa que suministra la bacteria para su correcta maduración, por lo que las partículas virales infecciosas solo pueden formarse donde hay bacterias presentes. Esa interdependencia sintética está diseñada para prevenir la propagación viral en tejidos sanos y reducir el riesgo de infección sistémica, una característica de seguridad importante a medida que los equipos avanzan hacia la traslación clínica. Por lo tanto, el enfoque de la bacteria-Troya complementa la estrategia de "comer desde adentro" al combinar el tropismo tumoral bacteriano con el poder replicativo de eliminación celular de los virus.

Ingeniería del microentorno tumoral y células inmunitarias reprogramadas

Estas estrategias microbianas coexisten con una oleada de trabajos que atacan el ecosistema protector del tumor en lugar de las células cancerosas directamente. Varios grupos, incluidos equipos de Mount Sinai y KAIST, están reprogramando el microentorno tumoral, convirtiendo las células inmunitarias que normalmente protegen al cáncer en agentes de destrucción. Mount Sinai reutilizó células CAR-T para dirigirse a los macrófagos asociados al tumor, eliminándolos o reprogramándolos y abriendo el tumor al ataque inmunitario. KAIST desarrolló un enfoque de nanopartículas lipídicas para reprogramar macrófagos in situ de modo que se conviertan en CAR-macrófagos sin necesidad de extraer células del paciente.

Por otro lado, el MIT y sus colaboradores crearon híbridos de anticuerpo-lectina que despojan a la célula cancerosa de su "camuflaje" de azúcar, levantando los frenos inmunitarios basados en glicanos para que los macrófagos y otras células inmunitarias puedan reconocer los tumores. En conjunto, estos estudios muestran una estrategia convergente: combinar microbios que colonizan y perturban los tumores, virus que lisan las células cancerosas y reprogramación inmunitaria para mantener y ampliar la respuesta antitumoral. Cada enfoque se dirige a un ingrediente diferente de la fortaleza tumoral —niveles de oxígeno, macrófagos protectores, puntos de control inmunitario—, lo que convierte a los regímenes de combinación en una visión atractiva a largo plazo.

Cómo los científicos diseñan bacterias para atacar tumores

La ingeniería genética para la focalización de tumores es ahora un problema de ingeniería por capas: los investigadores eligen un organismo chasis con las preferencias biológicas adecuadas (por ejemplo, anaerobios que prefieren núcleos sin oxígeno), y luego añaden o eliminan genes para cambiar el metabolismo, el reconocimiento de superficie o la supervivencia. Utilizan circuitos de ADN —constructos sintéticos que se comportan como circuitos eléctricos— para controlar la expresión de funciones terapéuticas, y sensores de detección de cuórum u otros sensores para sincronizar la activación. En algunos sistemas, las bacterias transportan cargas útiles como ARN viral oncolítico, enzimas que convierten profármacos en toxinas activas o moléculas inmunoestimuladoras que atraen a las células T asesinas y a las células citotóxicas naturales (natural killer).

Estas no son modificaciones estándar. Los equipos prueban exhaustivamente cada elemento —atenuación del patógeno, fidelidad del circuito, activación de la carga útil y cierres de seguridad moleculares— en cultivos celulares y múltiples modelos animales. Los artículos publicados este invierno y el año pasado documentan tanto los diseños moleculares como la validación paso a paso necesaria para demostrar la viabilidad antes de que se puedan considerar estudios en humanos.

Riesgos, ingeniería de seguridad y el camino hacia los pacientes

La bacterioterapia conlleva riesgos reales: infección no deseada, sepsis, transferencia horizontal de genes a otros microbios y daño colateral a los tejidos por respuestas inmunitarias inflamatorias. Es por eso que los diseños modernos se centran en gran medida en la seguridad integrada: umbrales de detección de cuórum, dependencias sintéticas entre el virus y la bacteria, regulación por proteasas y cepas chasis con una atenuación bien caracterizada. Los desarrolladores también están explorando interruptores de desactivación (kill-switches) y mecanismos de respaldo de sensibilidad a los antibióticos para que los médicos puedan eliminar los microbios modificados si es necesario.

Los problemas regulatorios y de fabricación son sustanciales. Las medicinas vivas requieren una producción estéril y constante, además de controles de calidad robustos para garantizar que los constructos genéticos no muten ni escapen al confinamiento. La traslación clínica exigirá ensayos en humanos cuidadosamente etapificados que primero demuestren la seguridad en cohortes pequeñas y luego prueben si estas estrategias aportan un beneficio significativo sobre las terapias existentes. Varios equipos y empresas emergentes derivadas de los grupos de investigación ya están trabajando en la traslación, pero un cronograma cauto —de varios años a una década— es realista para los primeros estudios en humanos de muchos de estos constructos.

¿Pueden las bacterias realmente comer tumores cancerosos desde adentro? La respuesta corta es sí en modelos animales: los microbios anaerobios pueden colonizar y consumir núcleos tumorales necróticos, reduciendo masas de tejido tumoral muerto y liberando señales inflamatorias que reclutan respuestas inmunitarias. Pero eliminar un tumor completo, especialmente los márgenes oxigenados y los sitios metastásicos, normalmente requiere estrategias de combinación que pongan en juego efectores inmunitarios, virus o fármacos dirigidos. Por lo tanto, la bacterioterapia es más prometedora como un componente de terapias multimodales que como una cura única.

¿Qué es la bacterioterapia y cómo se utiliza? La bacterioterapia es el uso deliberado de bacterias vivas como agente terapéutico. En oncología, puede referirse a bacterias que consumen directamente el tejido tumoral, bacterias que entregan fármacos o virus en los tumores, o bacterias diseñadas para secretar moléculas que modulan el sistema inmunitario. Históricamente, el campo se remonta a principios del siglo XX, pero la biología sintética moderna ha dotado a los investigadores de herramientas para construir medicinas vivas mucho más precisas y potencialmente más seguras.

¿Qué tan cerca estamos del uso clínico? Algunos productos bacterianos y derivados de bacterias han entrado en fase de pruebas clínicas, y una ventaja de los nuevos diseños es que a menudo reutilizan chasis o componentes con registros de seguridad existentes. No obstante, el Clostridium específico tolerante al oxígeno y regulado por cuórum, así como los híbridos bacteria-virus descritos en artículos recientes, siguen en fase preclínica. Los esfuerzos de traslación están en marcha, y las patentes y empresas derivadas sugieren que se están formando vías comerciales, pero los datos robustos en humanos aún tardarán años en llegar.

Fuentes

• Universidad de Waterloo (investigación sobre Clostridium sporogenes y circuitos de detección de cuórum)
• Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia (bacterias que entregan virus oncolíticos)
• Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai (investigación de CAR-T dirigida a macrófagos)
• Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y Universidad de Stanford (quimeras de anticuerpo-lectina / investigación de puntos de control gluco-inmunitarios)
• ACS Synthetic Biology (referencia de revista para la construcción de detección de cuórum)
• Nature Biomedical Engineering (publicación sobre bacterias modificadas y virus oncolíticos)
• Cancer Cell (estudio de CAR-T dirigido a macrófagos)
• Nature Biotechnology (publicación sobre el punto de control glicano AbLec)