Z powodu narastającego problemu antybiotykooporności, terapie fagowe przeżywają obecnie renesans, a nowe badanie sugeruje, że kosmiczne warunki mogą pomóc w ich udoskonaleniu poprzez indukowanie korzystnych mutacji. Zespół naukowców z Uniwersytetu Wisconsin-Madison porównał populacje bakterii E. coli zakażonych fagiem znanym jako T7, jeden zestaw mikroorganizmów inkubowano na pokładzie ISS, podczas gdy identyczne grupy kontrolne hodowano na Ziemi.
Kosmiczny eksperyment z E. coli i wirusem T7
Wnioski? Wyniki opublikowane w czasopiśmie PLOS Biology pokazują, że zgodnie z przypuszczeniami cykl infekcji przebiega w warunkach mikrograwitacji znacznie wolniej. W przestrzeni kosmicznej nie występuje naturalne mieszanie płynów, nie ma unoszenia się ciepłego powietrza ani opadania cięższych cząstek, w rezultacie czego bakterie i wirusy rzadziej się ze sobą stykają:
Nasze wcześniejsze przypuszczenia się potwierdziły - infekcja w mikrograwitacji postępuje wolniej, a fagi muszą przystosować się do zupełnie innej dynamiki środowiska
Sekwencjonowanie DNA wykazało też, że zarówno bakterie, jak i fagi z ISS, rozwinęły unikalne mutacje genetyczne, nieobecne w próbkach ziemskich. Fagi zyskały zmiany zwiększające ich zdolność do wiązania się z receptorami bakterii i skutecznego infekowania, podczas gdy E. coli przystosowały się, by lepiej bronić się przed atakiem wirusów.
Kosmiczne fagi vs ziemskie bakterie
Najbardziej zaskakujące było jednak to, że mutacje fagów z ISS po powrocie na Ziemię okazały się skuteczniejsze przeciwko ziemskim szczepom E. coli powodującym zakażenia dróg moczowych, czyli patogenom odpornym na standardowe leczenie. Jak przyznali badacze, "nie spodziewali się, że fagi z ISS będą lepiej zabijać patogeny ziemskie. To był przypadek, ale niezwykle obiecujący".
Zobacz również:
Oznacza to, że choć prowadzenie takich badań na orbicie jest kosztowne, ich znaczenie jest nie do przecenienia. Wystarczy spojrzeć na fagi, jeśli zrozumiemy, jakie zmiany genetyczne pomagają im przystosować się do mikrograwitacji, będziemy mogli wykorzystać tę wiedzę w walce z superbakteriami, co - jak zauważa dr Nicol Caplin, była astrobiolożka z Europejskiej Agencji Kosmicznej - może być ważnym krokiem w kierunku lepszych terapii celowanych. Do wykorzystania zarówno na Ziemi, jak i podczas przyszłych misji kosmicznych, szczególnie tych długotrwałych, choćby na Marsa.
Kosmos może stać się naszym nowym partnerem w walce z infekcjami. Jeśli potrafimy kontrolować ewolucję bakterii i wirusów w ekstremalnych warunkach, możemy też nauczyć się ją wykorzystywać dla dobra medycyny
