Biosensor de E. coli modificado genéticamente con detección de doble módulo y amplificación de la señal para la detección no invasiva de sales de ácidos biliares fecales en el cribado del cáncer colorrectal.

Ante la creciente carga global del cáncer colorrectal (CCR), existe una necesidad urgente de herramientas de diagnóstico sensibles y no invasivas. En el presente estudio, desarrollamos un novedoso biosenensor de células completas en Escherichia coli para la detección específica de sales de ácidos biliares fecales como biomarcadores relacionados con la progresión del CCR. Nuestra plataforma integró dos arquitecturas de detección modulares: un interruptor de ribozima sintética tipo "hammerhead" diseñado para ácidos biliares primarios (100-300 μM) y un sistema de dos componentes modificado (VtrA/VtrC) de Vibrio parahaemolyticus que respondió selectivamente a sales de ácidos biliares secundarios, como el ácido desoxicólico (50-300 μM). Para lograr una sensibilidad clínicamente relevante, empleamos dos estrategias de amplificación de la señal, combinando un módulo LuxR/pLuxI expresado constitutivamente con una matriz de genes reporteros en tándem, lo que resultó en un aumento aproximado de 2,7 veces en la producción de fluorescencia; la matriz de genes reporteros en tándem por sí sola contribuyó a un aumento aproximado de 1,7 veces en la producción de fluorescencia.

Mediante una optimización sistemática, se estableció una plataforma de biosensores capaz de traducir perfiles complejos de biomarcadores fecales en señales cuantificables. Este trabajo demuestra un avance significativo hacia un sistema de diagnóstico no invasivo, fácil de usar y basado en microorganismos para la evaluación personalizada del riesgo de CCR.