Bacterias que ayudan a detectar minas

Las bacterias son baratas y prescindibles, y dan su reporte en cuestión de horas, o a lo mucho en un día: o brillan o no lo hacen.

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 Al hallar minas terrestres, bacterias manipuladas genéticamente brillan. (A. Lifshitz, Universidad Hebrea)
Al hallar minas terrestres, bacterias manipuladas genéticamente brillan. (A. Lifshitz, Universidad Hebrea)

Las minas terrestres que quedaron de conflictos pasados —o los que aún se libran— representan amenazas silenciosas para millones de personas en todo el mundo. Con la ayuda de bacterias que brillan en su presencia, estos peligros ocultos podrían algún día ser ubicados y eliminados o destruidos sin peligro.

Investigadores en la Universidad Hebrea de Jerusalén han pasado una década desarrollando sensores vivos de minas terrestres utilizando la bacteria E. coli. Mediante el uso de la ingeniería genética, pueden convertir cada bacteria en “una luciérnaga en miniatura” en presencia de una sustancia química asociada con los explosivos, dijo Shimshon Belkin, microbiólogo en la Universidad Hebrea que encabeza la investigación.

Más de 5 mil 500 personas murieron o resultaron heridas por minas terrestres y restos explosivos de guerra en el 2019, y el 80 por ciento de ellos eran civiles, informa la Campaña Internacional para la Prohibición de las Minas Terrestres.

Las bacterias son baratas y prescindibles, y dan su reporte en cuestión de horas, o a lo mucho en un día: o brillan o no lo hacen.

En estudios publicados el año pasado en Current Research in Biotechnology and Microbial Biotechnology, Belkin y su equipo describen haber manipulado dos componentes clave del código genético de E. coli: trozos de ADN llamados “promotores” que actúan como interruptores de encendido/apagado para genes y los “informadores” que provocan reacciones de emisión de luz.

Los científicos sintonizaron la bacteria con una sustancia química llamada 2,4-dinitrotolueno o DNT, un subproducto volátil del trinitrotolueno o TNT. Con el tiempo, el vapor de DNT se filtra al suelo que rodea una mina terrestre y las bacterias pueden olfatearlo.

Un reto clave que el grupo está trabajando para superar es localizar de manera segura las bacterias bioluminiscentes en un campo minado real. Cuando detectan minas terrestres, su brillo es tan tenue que la luz de la Luna, las estrellas o las ciudades cercanas podrían eclipsarlo.

Para ayudar a abordar este problema, Aharon J. Agranat, un bioingeniero en la Universidad Hebrea, y otros investigadores informaron en abril que habían desarrollado un dispositivo que protege a las bacterias y detecta su brillo.

Los investigadores recientemente realizaron pruebas de campo en Israel, en colaboración con el Ejército israelí, así como con una compañía de defensa. El equipo espera usar drones para desplegar las bacterias sensoras en los campos minados.

Pero las bacterias sensoras israelíes funcionan sólo entre unos 15 a 37 grados centígrados, lo que significa que los investigadores tendrán que adaptar sus sistemas.

Las bacterias sensoras para minas terrestres ejemplifican cómo el campo de la biología sintética ha crecido “a pasos agigantados en las últimas décadas”, dijo Timothy K. Lu, cofundador de Senti Biosciences e ingeniero biológico en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), quien no participó en los estudios.


Las minas terrestres que quedaron de conflictos pasados —o los que aún se libran— representan amenazas silenciosas para millones de personas en todo el mundo. Con la ayuda de bacterias que brillan en su presencia, estos peligros ocultos podrían algún día ser ubicados y eliminados o destruidos sin peligro.

Investigadores en la Universidad Hebrea de Jerusalén han pasado una década desarrollando sensores vivos de minas terrestres utilizando la bacteria E. coli. Mediante el uso de la ingeniería genética, pueden convertir cada bacteria en “una luciérnaga en miniatura” en presencia de una sustancia química asociada con los explosivos, dijo Shimshon Belkin, microbiólogo en la Universidad Hebrea que encabeza la investigación.

Más de 5 mil 500 personas murieron o resultaron heridas por minas terrestres y restos explosivos de guerra en el 2019, y el 80 por ciento de ellos eran civiles, informa la Campaña Internacional para la Prohibición de las Minas Terrestres.

Las bacterias son baratas y prescindibles, y dan su reporte en cuestión de horas, o a lo mucho en un día: o brillan o no lo hacen.

En estudios publicados el año pasado en Current Research in Biotechnology and Microbial Biotechnology, Belkin y su equipo describen haber manipulado dos componentes clave del código genético de E. coli: trozos de ADN llamados “promotores” que actúan como interruptores de encendido/apagado para genes y los “informadores” que provocan reacciones de emisión de luz.

Los científicos sintonizaron la bacteria con una sustancia química llamada 2,4-dinitrotolueno o DNT, un subproducto volátil del trinitrotolueno o TNT. Con el tiempo, el vapor de DNT se filtra al suelo que rodea una mina terrestre y las bacterias pueden olfatearlo.

Un reto clave que el grupo está trabajando para superar es localizar de manera segura las bacterias bioluminiscentes en un campo minado real. Cuando detectan minas terrestres, su brillo es tan tenue que la luz de la Luna, las estrellas o las ciudades cercanas podrían eclipsarlo.

Para ayudar a abordar este problema, Aharon J. Agranat, un bioingeniero en la Universidad Hebrea, y otros investigadores informaron en abril que habían desarrollado un dispositivo que protege a las bacterias y detecta su brillo.

Los investigadores recientemente realizaron pruebas de campo en Israel, en colaboración con el Ejército israelí, así como con una compañía de defensa. El equipo espera usar drones para desplegar las bacterias sensoras en los campos minados.

Pero las bacterias sensoras israelíes funcionan sólo entre unos 15 a 37 grados centígrados, lo que significa que los investigadores tendrán que adaptar sus sistemas.

Las bacterias sensoras para minas terrestres ejemplifican cómo el campo de la biología sintética ha crecido “a pasos agigantados en las últimas décadas”, dijo Timothy K. Lu, cofundador de Senti Biosciences e ingeniero biológico en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), quien no participó en los estudios.


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