Colonoscopieën zijn niet alleen invasief en ongemakkelijk, ze kunnen ook biomarkers missen die verband houden met darmproblemen, die slechts gedurende een korte periode in het lichaam aanwezig zijn. Een nieuwe ‘slimme pil’ maakt gebruik van levende, gloeiende bacteriën om deze tekortkomingen aan te pakken.
Het prototype-apparaat, beschreven als "de grootte van een bosbes", is ontwikkeld door wetenschappers van MIT, Boston University, de University of Chicago, biotechbedrijf Analog Devices en het aan Harvard gelieerde Brigham and Women's Hospital. Het was gebaseerd op een eerder ontwikkelde capsule die veel groter was en daardoor moeilijk door te slikken.
De nieuwe pil meet minder dan 1,4 kubieke centimeter (0,09 kubieke inch) en bevat genetisch gemanipuleerde probiotica, elektronische componenten en microbatterijen.
Nadat het apparaat is ingeslikt en in de dikke darm is terechtgekomen, gloeien de bacteriën erin wanneer ze worden blootgesteld aan biomoleculen die verband houden met bepaalde darmziekten. De elektronica aan boord detecteert deze lichten en reageert door draadloze signalen uit te zenden die kunnen worden opgevangen door de smartphone of computer van een arts die zich buiten het lichaam bevindt.
Omdat de procedure zo eenvoudig en niet-invasief is, kan deze gemakkelijk meerdere keren worden uitgevoerd (elke keer met een nieuwe tablet). Dat betekent dat het een grotere kans heeft om kortwerkende biomarkers te detecteren die mogelijk bij slechts één of twee colonoscopieën worden gemist. De tabletten worden uiteindelijk via de ontlasting uit het lichaam afgevoerd.
Bij tests op varkens kon het apparaat niveaus van stikstofmonoxide detecteren en rapporteren, waarvan hoge concentraties in verband zijn gebracht met verschillende vormen van inflammatoire darmziekten. Er wordt aangenomen dat door het aanpassen van de manier waarop de bacteriën zijn ontworpen, andere soorten biomarkers kunnen worden gedetecteerd. Bovendien kunnen de tabletten onderzoek naar het maag-darmstelsel vergemakkelijken.
"De innerlijke werking van de menselijke darmen blijft een van de laatste grenzen van de wetenschap", zegt MIT universitair hoofddocent Timothy Lu. "Onze nieuwe pil zou een schat aan informatie kunnen onthullen over het functioneren van het menselijk lichaam, de relatie van het lichaam met de omgeving en de impact van ziekten en therapeutische interventies."
Een artikel over dit onderzoek is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature.