Микроби от космоса може да решат кризата с антибиотичната резистентност

Какво се случва, когато бактерии и вируси бъдат изпратени в космоса и оставени да се развиват в условия, напълно различни от тези на Земята? Отговорът, според ново изследване, може да промени начина, по който се борим с едни от най-опасните антибиотично устойчиви инфекции.

Кутия с бактерии и вируси наскоро завърши необичайното си пътешествие до Международната космическа станция и обратно. Вътре в нея учените откриват не просто микроби, а организми, които са преминали през ускорена еволюция в микрогравитация и са развили способности, каквито не се наблюдават при същите видове на Земята.

Проектът е дело на изследователи от Университета на Уисконсин–Мадисън и биотехнологичната компания Rhodium Scientific. Те изпращат в орбита добре познатия бактериален модел Escherichia coli и неговия естествен враг – бактериофага T7. Двата микроорганизма са в постоянна „еволюционна война“ от десетилетия, но досега никога не са били наблюдавани в условията на микрогравитация.

Експериментът стартира през 2020 г., когато комбинации от бактерии и вируси са инкубирани на борда на МКС в продължение на 25 дни. Паралелно със същите условия, но при земна гравитация, контролни експерименти се провеждат в лаборатория в Мадисън.

Резултатите показват, че космосът фундаментално променя начина, по който бактериите и вирусите взаимодействат. В условията на безтегловност инфекцията протича по-бавно, а и двата организма започват да се развиват по напълно различна еволюционна траектория в сравнение със Земята.

Бактериите първи реагират на новата среда. Те натрупват мутации в гени, свързани със стресовия отговор и управлението на хранителните ресурси, а повърхностните им протеини – ключови за взаимодействието с вирусите – също се променят. След първоначално забавяне бактериофагите „отговарят“ с нови мутации, които им позволяват отново да се прикрепят към бактериалните клетки и да ги унищожават.

Най-изненадващото откритие идва след завръщането на микроорганизмите на Земята. Учените установяват, че някои от мутациите, появили се единствено в космоса, правят бактериофагите изключително ефективни срещу земни бактерии, причиняващи инфекции на пикочните пътища. Това е особено важно, тъй като над 90% от тези бактерии вече са устойчиви на стандартните антибиотици.

Изследователите подчертават, че именно анализът на тези космически адаптации им е позволил да получат нови биологични прозрения и да създадат фаги с много по-висока активност срещу лекарствено устойчиви патогени. Това прави фаговата терапия – използването на вируси за борба с бактериални инфекции – реална и обещаваща алтернатива на антибиотиците.

Проучването показва, че микрогравитацията не е просто екзотична среда, а мощен инструмент за ускорена еволюция и биологични открития. Космосът може да се окаже неочакван съюзник в борбата с една от най-големите медицински заплахи на XXI век – антибиотичната резистентност.

Изследването е публикувано в научното списание PLOS Biology и отваря врата към бъдещи експерименти, в които космическите условия се използват целенасочено за разработване на нови терапии на Земята.