Un recipient plin cu virusuri şi bacterii a încheiat călătoria dus-întors până la Staţia Spaţială Internaţională (SSI), iar transformările prin care au trecut aceste „microbi” în spaţiu ar putea oferi pământenilor un avantaj în lupta cu infecţiile greu de tratat.
Bacteriofagul T7 şi Escherichia coli în microgravitaţie: o cursă evolutivă dusă în orbită
O echipă de cercetători de la Universitatea din Wisconsin–Madison, împreună cu compania americană de biotehnologie Rhodium Ştiinţific, a pus faţă în faţă bacteria Escherichia coli şi adversarul ei viral clasic, bacteriofagul T7. Cele două organisme se află de mult timp într-o adevărată „cursă a înarmărilor” evolutive, însă până recent nu fusese urmărită în microgravitaţie - lucru care s-a schimbat când au fost trimise pe SSI în 2020.
Cum a fost făcut experimentul: 25 de zile în orbită, în paralel cu un martor pe Pământ
La bordul staţiei, oamenii de ştiinţă au incubat, timp de 25 de zile, combinaţii diferite de bacterii şi fagi. În acelaşi interval, echipa coordonată de biochimistul Vatsan Raman a rulat experimente identice în Madison, pe Pământ, pentru comparaţie directă.
Cercetătorii subliniază că spaţiul modifică în mod esenţial felul în care bacteriofagii şi bacteriile se influenţează reciproc: procesul de infectare este mai lent, iar ambele tipuri de organisme urmează un traseu evolutiv diferit faţă de cel observat în condiţii terestre.
Ce s-a schimbat la bacterii şi fagi în imponderabilitate
În condiţiile de lipsă aproape totală a greutăţii, bacteriile au acumulat mutaţii în gene implicate în: - răspunsul microbului la stres; - gestionarea şi utilizarea nutrienţilor.
În plus, s-au modificat şi proteinele de la suprafaţa bacteriilor. După un început mai lent, şi fagii au început să se adapteze: au apărut mutaţii care le-au permis să continue să se lege de „ţintele” lor şi să le infecteze.
De ce contează pentru infecţiile urinare: mutaţii spaţiale eficiente contra bacteriilor de pe Pământ
Echipa a constatat că anumite mutaţii ale fagilor apărute specific în mediul spaţial au fost deosebit de eficiente în a distruge bacterii de pe Pământ responsabile de infecţii ale tractului urinar (ITU). Acest lucru este important deoarece peste 90% dintre bacteriile implicate în ITU sunt rezistente la antibiotice, ceea ce face ca tratamentele cu fagi să fie o alternativă promiţătoare.
Cercetătorii afirmă că, analizând adaptările determinate de spaţiu, au obţinut perspective biologice noi care le-au permis să proiecteze fagi cu o activitate mult mai bună împotriva patogenilor rezistenţi la medicamente aici, pe Pământ.
Context suplimentar: de ce microgravitaţia poate schimba regulile jocului
În microgravitaţie, mişcarea fluidelor şi amestecarea din mediul de cultură diferă de ceea ce se întâmplă la sol, iar asta poate modifica şansele de contact dintre bacterii şi fagi, precum şi ritmul cu care infecţia se propagă într-o populaţie microbiană. Tocmai aceste diferenţe de „mediu” pot împinge evoluţia pe căi alternative, scoţând la iveală soluţii biologice care, altfel, ar apărea mai rar sau ar fi greu de observat.
Ce ar putea însemna pentru tratamentele cu fagi pe termen mai lung
Rezultatele sugerează că spaţiul ar putea funcţiona ca un „accelerator” pentru identificarea unor variante virale utile, care apoi să fie adaptate pentru utilizare clinică pe Pământ. Dacă astfel de abordări vor fi validate suplimentar, ele ar putea completa arsenalul medical în situaţiile în care antibioticele îşi pierd eficienţa, în special în infecţii frecvente precum ITU.
Cercetarea a fost publicată în revista PLOS Biologie.
Comentarii
Încă nu există comentarii. Fii primul!
Lasă un comentariu