Эксперимент на МКС показал: вирусы из космоса эффективнее уничтожают устойчивые бактерии на Земле
Вирусы, прошедшие быстрый эволюционный путь в условиях микрогравитации на Международной космической станции (МКС), продемонстрировали неожиданно высокую эффективность в борьбе с лекарственно-устойчивыми бактериями. Об этом сообщает исследовательская группа Университета Висконсин-Мэдисон по итогам эксперимента, результаты которого были опубликованы в научном журнале PLOS Biology.
Ведущий автор исследования Сриватсан Раман, доцент кафедры биохимии Висконсина-Мэдисона, и его команда изучали поведение бактериофагов — вирусов, которые инфицируют и уничтожают исключительно бактерии. Целью эксперимента было выяснить, как отсутствие гравитации влияет на коэволюцию хищника (вируса) и жертвы (бактерии).
В ходе исследования на борт МКС были отправлены образцы кишечной палочки (E. coli) и бактериофагов штамма T7. Аналогичная контрольная группа культивировалась на Земле. Анализ показал, что микрогравитация создала уникальные условия, заставив и бактерии, и вирусы мутировать путями, нехарактерными для земных условий. Из-за отсутствия конвекции и смешивания жидкостей в космосе вероятность встречи вируса с бактерией снизилась, что замедлило процесс инфицирования, но одновременно стимулировало вирусы к выработке более агрессивных механизмов атаки.
Ключевым открытием стала проверка «космических» вирусов после их возвращения на Землю. Ученые протестировали мутировавшие фаги против штаммов кишечной палочки, вызывающих инфекции мочевыводящих путей и обладающих устойчивостью к обычным бактериофагам.
«Мы обнаружили, что новые комбинации мутаций фагов оказались действительно эффективными при уничтожении патогенов на Земле, — заявил Сриватсан Раман. — Это было неожиданно. Почему эксперимент в космосе должен подсказывать, как разрабатывать фаговую терапию на Земле? Мы не знаем точно, но одна из гипотез заключается в том, что факторы среды, вызывающие стресс у бактерий в космосе, имитируют определенные условия, делая их уязвимыми для новых вирусных атак».
Секвенирование генома выявило тысячи мутаций, которые позволили космическим фагам связываться с рецепторами бактерий, обычно недоступными для их земных аналогов. По словам исследователей, это открытие может иметь практическое значение для медицины. Условия микрогравитации могут быть использованы как инструмент для «биоинженерной эволюции», позволяя создавать новые штаммы вирусов для борьбы с супербактериями, устойчивыми к антибиотикам.
Источник:livescience