PLoS Biology: Бактери и вирусы на МКС показали нестандартные мутации

Эксперимент на борту Международной космической станции (МКС) показал, что невесомость коренным образом меняет характер совместной эволюции и взаимодействия бактерий и вирусов, бросающих им вызов. Это открытие может помочь в борьбе с устойчивыми к антибиотикам инфекциями на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS Biology.

Ученые отправили на МКС классические «противники»: бактерию кишечную палочку (E. coli) и специализированный вирус-бактериофаг Т7, который её атакует. В феврале 2020 года началось наблюдение: часть культур взаимодействовала 1–4 часа, другая — в течение трёх недель. Целью было понять, как космические условия повлияют на их «гонку вооружений».

В ходе исследования удалось получить неожиданные результаты:

– Замедление инфекции: В невесомости процесс заражения бактерий вирусами в целом протекал медленнее, чем в аналогичных условиях на Земле.

– Необъяснимое вымирание: Учёные обнаружили, что в первые часы пребывания в космосе популяция бактерий сократилась значительно, даже в отсутствие вирусов. Это указывает на стрессовое воздействие самих космических условий.

– Странная эволюция: Несмотря на стресс, бактерии не только восстановили численность, но и приобрели уникальные мутации, нехарактерные для земных лабораторных культур. Вирусы, в свою очередь, также эволюционировали, чтобы приспособиться к изменённым бактериям, но делали это иным путём, чем на Земле.

Исследование выявило ключевой факт: бактериофаги, «закалённые» в космосе, оказались способны эффективно уничтожать не только обычные, но и опасные, устойчивые к лекарствам штаммы кишечной палочки с Земли.

«Изучение “космических” бактериофагов поможет нам создать вирусы, способные уничтожать стойкие к лекарствам земные патогены», – отметили авторы работы.

Это даёт надежду на разработку новых методов фаговой терапии — целенаправленного использования вирусов для борьбы с бактериальными инфекциями, не поддающимися лечению антибиотиками. Учёные намерены продолжить эксперименты на МКС, чтобы глубже понять новые правила эволюционной игры, которые диктует космос.