El microbioma intestinales podrían guardar la clave para mejorar el tratamiento de los cánceres gástrico y colorrectal
¿Pueden los microbios intestinales predecir enfermedades digestivas como el cáncer y la enfermedad inflamatoria intestinal? Una nueva investigación dice que sí.
Por Enrique Coperías
Dos bacterias doctoras analizan células intestinales en esta ilustración conceptual inspirada en el estudio, que revela cómo ciertos microbios intestinales, como Fusobacterium y Lachnospiraceae, y sus metabolitos asociados pueden actuar como biomarcadores clave para detectar precozmente el cáncer gástrico o el colorrectal mediante inteligencia artificial. Imagen generada con DALL-E
Un grupo internacional de científicos ha descubierto una serie de biomarcadores que podrían cambiar para siempre la forma en que se detectan y tratan las enfermedades gastrointestinales más comunes y graves:
✅ El cáncer gástrico, que ocupa el décimo puesto en frecuencia, con una incidencia de más de 7.303 casos en España.
✅ El cáncer colorrectal, que supuso casi el 15% de todos los tumores diagnosticados en 2024, con 41.167 nuevos casos.
✅ La enfermedad inflamatoria intestinal, que engloba principalmente a la colitis ulcerosa y a la enfermedad de Crohn. Su incidencia se sitúa en alrededor los dieciséis casos por cada 100.000 habitantes/año.
Gracias a la combinación de biología computacional, inteligencia artificial y datos de microbioma y metaboloma en cientos de pacientes, los investigadores han demostrado que ciertos perfiles de bacterias intestinales y metabolitos no solo están relacionados con cada una de estas enfermedades, sino que algunos de ellos pueden utilizarse para predecir múltiples trastornos a la vez.
La investigación ha sido publicada en la revista Journal of Translational Medicine y representa un avance prometedor hacia diagnósticos más precoces, personalizados y menos invasivos.
Diagnóstico no invasivo de enfermedades gastrointestinales: ¿es posible?
El estudio fue liderado por el doctor Animesh Acharjee y su equipo desde la Universidad de Birmingham y el University Hospitals Birmingham NHS Foundation Trust, con la colaboración del campus de Birmingham en Dubái.
Con la asistencia de potentes algoritmos de aprendizaje automático, el doctor Acharjee y sus colegas analizaron extensas bases de datos de pacientes con cánceres de estómago y colorrectales, así como como enfermedad inflamatoria intestinal, y aplicaron modelos estadísticos y simulaciones de crecimiento microbiano para encontrar patrones únicos y compartidos entre las enfermedades.
«Los métodos actuales de diagnóstico, como la endoscopia y la biopsia, son eficaces, pero pueden ser invasivos, caros y, en ocasiones, no detectar la enfermedad en sus primeras etapas —explica el doctor Acharjee. Y añade—: Nuestro análisis proporciona una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes que impulsan la progresión de estas enfermedades y ayuda a identificar biomarcadores clave para terapias dirigidas».
La firma biológica del cáncer gástrico
Una de las conclusiones más llamativas del estudio es que los modelos entrenados con datos de pacientes con cáncer gástrico fueron capaces de predecir con gran precisión biomarcadores de la enfermedad inflamatoria intestinal, y viceversa.
Del mismo modo, los datos de pacientes con cáncer colorrectal ayudaron a identificar casos de cáncer gástrico, lo que sugiere una fuerte conexión entre estas enfermedades a nivel microbiano y metabólico.
En el caso del cáncer gástrico, los investigadores observaron que los pacientes presentaban en sus intestinos una sobreabundancia de bacterias pertenecientes a los grupos Firmicutes, Bacteroidetes y Actinobacteria.
Estas familias microbianas, que también se han encontrado alteradas tras gastrectomías, un procedimiento quirúrgico que implica la extirpación total o parcial del estómago, parecen desempeñar un papel relevante en los procesos de inflamación crónica y degeneración celular en el estómago.
Escáner de un cáncer gástrico de una paciente de 67 años de edad. Los investigadores han descubierto que los pacientes con este tumor presentan en sus intestinos una sobreabundancia de bacterias pertenecientes a las familias Firmicutes, Bacteroidetes y Actinobacteria. Cortesía: Cesare Maino et al.
Biomarcadores cruzados
Además de los microorganismos, el doctor Acharjeee identificó metabolitos clave, como el dihidrouracilo, la taurina y la metionina sulfoxido. Estos compuestos están involucrados en el metabolismo del ADN, la inflamación y la señalización inmunológica, y su desregulación puede facilitar el desarrollo de tumores.
De hecho, algunos de estos metabolitos también aparecieron en el contexto de la enfermedad inflamatoria intestinal, algo que refuerza la idea de la existencia de rutas patológicas compartidas.
«Los biomarcadores que hemos detectado podrían ayudar a identificar enfermedades de forma más precoz y precisa, lo que se traduciría en tratamientos más personalizados y eficaces», explica el doctor Acharjee.
Dos bacterias en el cáncer colorrectal
En el caso del cáncer colorrectal, las bacterias más relevantes fueron los géneros Fusobacterium y Enterococcus, conocidas por su capacidad de generar especies reactivas de oxígeno y sustancias inflamatorias. También se encontraron incrementos en metabolitos como la isoleucina y la nicotinamida, ambos relacionados con el metabolismo energético y la proliferación celular.
Uno de los descubrimientos más reveladores fue que estos biomarcadores del cáncer colorrectal también eran parcialmente válidos para predecir casos de cáncer gástrico, aunque su efectividad se reducía al intentar detectar la enfermedad inflamatoria intestinal. Esto sugiere que, aunque hay superposición entre los distintos tipos de enfermedad, cada una tiene características únicas que requieren modelos específicos o combinados.
La relevancia clínica de estos hallazgos no es moco de pavo, ya que muchas de las bacterias y metabolitos identificados están relacionados con procesos clave como la producción de ácidos biliares secundarios, la síntesis de aminoácidos ramificados y el metabolismo del nitrógeno, todos ellos factores que influyen en la carcinogénesis intestinal.
Claves en la enfermedad inflamatoria intestinal
En cuanto a la enfermedad inflamatoria intestinal, los científicos encontraron una firma microbiana dominada por miembros de la familia Lachnospiraceae, conocidos por su papel en la producción de ácidos grasos de cadena corta, antiinflamatorios por naturaleza. A nivel metabólico, compuestos como la urobilina, el glicerato y el colestenona fueron los más distintivos, algunos de los cuales también están implicados en rutas metabólicas relacionadas con el cáncer.
Estos biomarcadores fueron eficaces para predecir casos de cáncer gástrico en los modelos, aunque no tanto para el cáncer colorrectal. Esta diferencia de comportamiento resalta la complejidad de las interacciones entre el microbioma, el metabolismo y la enfermedad.
El equipo simuló además el crecimiento de comunidades microbianas en el intestino y las rutas metabólicas involucradas. Esto permitió identificar desequilibrios clave entre los pacientes sanos y enfermos, por ejemplo, un aumento del acetato en el cáncer gástrico o una disminución de adenina en la enfermedad inflamatoria intestinal.
El diagnóstico futuro de los trastornos gastrointestinales
Más allá de la investigación básica, el equipo tiene la mirada puesta en aplicaciones clínicas. «Nuestro análisis cruzado resalta el potencial de usar biomarcadores microbianos y metabólicos identificados en una enfermedad gastrointestinal para predecir otra —señala el dcotor Acharjee. Y continúa—: Este enfoque innovador podría conducir al desarrollo de herramientas diagnósticas universales que transformen la forma en que se detectan y tratan múltiples condiciones gastrointestinales».
La validación de los modelos en otras bases de datos demostró que, aunque hay limitaciones por las diferencias entre muestras —por ejemplo, heces versus plasma—, las predicciones siguen siendo sólidas, sobre todo para el microbioma. Esto respalda la viabilidad de desarrollar tests no invasivos basados en la composición microbiana intestinal.
¿Qué es el microbioma intestinal y por qué importa?
El microbioma intestinal es el conjunto de bacterias, virus y hongos que viven en el intestino humano. Su desequilibrio, conocido como disbiosis, está relacionado con enfermedades como el cáncer, la obesidad, la diabetes e incluso con ciertos trastornos neurológicos.
En este estudio, los investigadores demostraron que los microorganismos intestinales alteran el metabolismo celular, la inmunidad y la inflamación crónica, tres pilares clave en la progresión de enfermedades como el cáncer y la colitis.
El equipo ahora planea validar estos modelos en cohortes más grandes y diversas, así como explorar su utilidad en otras enfermedades relacionadas, como el síndrome del intestino irritable o ciertos tipos de hepatitis. También se investiga la posibilidad de diseñar terapias dirigidas que modulen la microbiota o el metabolismo del paciente para prevenir la aparición o progresión de estas enfermedades.
Un intestino que diagnostica y alerta
Este estudio refuerza la idea de que el intestino es mucho más que un órgano digestivo: es un sistema de alerta temprana. Los microbios que lo habitan, y los productos químicos que generan, pueden servir como indicadores clave de desequilibrios que preceden a enfermedades graves.
Y, lo que es más, su análisis mediante algoritmos inteligentes permite detectar patrones que serían invisibles al ojo humano.
Gracias a esta investigación, estamos un paso más cerca de transformar el enfoque actual hacia las enfermedades digestivas, pasando de tratamientos reactivos a estrategias de prevención y detección precoz, guiadas por la ciencia de datos y la biología de sistemas. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Birmingham
Fuente: Philip, D., Hodgkiss, R., Radhakrishnan, S.K. et al. Deciphering microbial and metabolic influences in gastrointestinal diseases-unveiling their roles in gastric cancer, colorectal cancer, and inflammatory bowel disease. Journal of Translational Medicine (2025). DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-025-06552-w
