Вчені довели, що у космосі інфекції мутують у смертельно небезпечні форми

Група дослідників під керівництвом Філа Гасса з Університету Вісконсіна‑Медісон опублікувала в журналі PLOS Biol­o­gy результати експерименту на Міжнародній космічній станції, де вивчали взаємодію бактеріофага T7 з бактеріями E. coli в умовах мікрогравітації. Вчені порівняли дві ідентичні серії дослідів — у космосі та на Землі — щоб оцінити розвиток інфекції та генетичні зміни обох організмів.

На Землі фаг T7 швидко заражає бактерії, прикріплюється до клітини та запускає виробництво нових вірусних частинок. У мікрогравітації цей процес відбувався значно повільніше: перші ознаки інфекції з’явилися із затримкою, а продуктивне розмноження фагів стало очевидним лише через 23 дні. Це свідчить про зміну темпу інфекції та умов, у яких бактерії чинять опір.

Геномне секвенування показало, що і вірус, і бактерії накопичили мутації, але в різних ділянках геному залежно від середовища. У фага зміни торкнулися білків, які відповідають за зараження та взаємодію з господарем, а в мікрогравітації їхня кількість була більшою. У бактерій мутації зосередилися в генах зовнішньої мембрани та системах стресової відповіді, що впливало на здатність вірусу прикріплюватися.

Бактерія E. coli

Дослідники окремо проаналізували білок фага, який зв’язується з рецептором на поверхні E. coli. Глибоке мутаційне сканування показало, що «ландшафт фітнесу» у космосі суттєво відрізняється від земного, підтверджуючи зміну еволюційного тиску. Це означає, що мікрогравітація відкриває нові шляхи адаптації, недоступні у стандартних лабораторних умовах.

Важливим результатом стало те, що варіанти фагів, які виникли в космосі, продемонстрували підвищену активність проти клінічних штамів E. coli, стійких до дикого типу T7. Таким чином, дослідження не лише показало, як змінюється інфекція в умовах космічного польоту, але й дало практичний інструмент для створення ефективніших фагових препаратів проти резистентних бактерій на Землі.