Egy friss kutatás szerint a baktériumokat fertőző vírusok – az úgynevezett fágok – mikrogravitációs környezetben egészen másképp viselkednek, mint a Földön. A vizsgálatot Phil Huss, a Wisconsin-Madison Egyetem kutatója és munkatársai végezték, eredményeiket pedig a PLOS Biology közölte.

A fágok és baktériumok közötti kölcsönhatás a mikrobiális ökoszisztémák egyik legfontosabb mozgatórugója. A két fél folyamatos evolúciós „fegyverkezési versenyben” áll: a baktériumok védekezési mechanizmusokat fejlesztenek, a fágok pedig újabb trükköket találnak ki ezek kijátszására. A Földön ezt a folyamatot már alaposan tanulmányozták, ám a mikrogravitáció teljesen más körülményeket teremt – megváltozik a baktériumok fiziológiája és a vírus–baktérium ütközések fizikája is.

A kutatók ezért két E. coli mintát hasonlítottak össze: az egyiket a Földön, a másikat a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) inkubálták, mindkettőt ugyanazzal a T7 nevű bakteriofággal fertőzve – írja a ScienceDaily.

A fágok az űrben is fertőznek – de másképp

Az ISS-en végzett kísérletek azt mutatták, hogy a T7 fág kisebb késéssel ugyan, de sikeresen megfertőzte az E. colit. A teljes genom szekvenálása azonban jelentős különbségeket tárt fel.

• az űrállomáson lévő fágok olyan mutációkat halmoztak fel, amik javíthatták a fertőzőképességüket vagy a baktériumsejtek receptoraihoz való kötődésüket.
• az ISS-en lévő E. coli viszont olyan mutációkat szerzett, melyek növelhették ellenállóképességét a fágokkal szemben, illetve segíthették túlélését a súlytalansághoz közeli környezetben.

A kutatók ezután egy nagy áteresztőképességű módszert, a mély mutációs szkennelés technikát alkalmazták, hogy részletesen megvizsgálják a T7 receptor‑kötő fehérjéjének változásait. A különbségek jelentősek voltak a földi és az űrbeli minták között. További földi kísérletek pedig azt mutatták, hogy az űrben kialakult mutációk megnövelték a fág aktivitását olyan E. coli törzsekkel szemben, amelyek húgyúti fertőzéseket okoznak emberekben, és normál esetben ellenállók a T7-tel szemben.

A kutatás egyik legfontosabb tanulsága, hogy az űrbeli környezet teljesen más evolúciós pályára kényszeríti a mikroorganizmusokat. A szerzők így fogalmaztak:

„Az űr alapvetően megváltoztatja a fágok és baktériumok kölcsönhatását: a fertőzés lelassul, és mindkét organizmus más evolúciós pályán halad, mint a Földön.„Az űr által kiváltott adaptációk tanulmányozásával olyan új biológiai összefüggéseket azonosítottunk, amelyek lehetővé tették, hogy a Földön sokkal hatékonyabb fágokat hozzunk létre a gyógyszerrezisztens kórokozók ellen.”)

A felfedezések nemcsak az űrkutatás szempontjából jelentősek. A mikrogravitációban megfigyelt evolúciós változások segíthetnek új, hatékonyabb fágterápiák fejlesztésében, amelyek a jövőben alternatívát jelenthetnek az antibiotikum‑rezisztens fertőzések kezelésében.