Най-мащабната битка в биологичната история се води всеки ден по повърхността на Земята -напълно невидима за човешкото око. От едната страна са бактериите, а от другата – техните естествени врагове бактериофагите: вируси, които заразяват конкретни бактерии и се размножават вътре в тях.

Това е безмилостна еволюционна надпревара, в която всяка страна непрекъснато се опитва да надхитри другата на генетично ниво. Само в човешките черва живеят стотици милиарди бактериофаги – биологични единици, които дори не се смятат за живи, но надвишават по брой всички живи организми на планетата.

Космосът се включва в битката

През XXI век тази древна война излиза извън Земята. Благодарение на Международната космическа станция (МКС) учените вече могат да наблюдават как бактериите и вирусите им се държат в микрогравитация.

Ново изследване, публикувано в научното списание PLOS One, показва, че тактиките на тази война се променят в космоса – и това може да се окаже ключово за борбата с едно от най-големите предизвикателства пред човечеството.

Супербактериите – глобална заплаха

Световната здравна организация (СЗО) определя антибиотичната резистентност (AMR) като една от най-сериозните заплахи за глобалното обществено здраве. Все повече бактерии стават устойчиви на лекарства, които доскоро са ги унищожавали без проблем.

Именно тук бактериофагите се очертават като една от най-обещаващите алтернативи на антибиотиците.

Какво показва експериментът?

Екип учени от Университета на Уисконсин – Медисън изследва два бактериални образеца на Escherichia coli:

-единият се намира на Земята;

-другият – на борда на МКС.

И двата са заразени с един и същ вирус – бактериофаг T7.

Резултатът е изненадващ:

-крайният изход е еднакъв – вирусът в крайна сметка заразява бактериите.
– начинът, по който това се случва, обаче е коренно различен.

Космосът променя правилата

Чрез пълно геномно секвениране и т.нар. дълбоко мутационно сканиране учените откриват, че:

-в микрогравитация бактериофагите заразяват по-бавно;

-въпреки това те трупат мутации, които подобряват способността им да се „закачат“ за бактериалните клетки;

-бактериите, от своя страна, развиват нови защитни мутации, специфични за условията в космоса.

С други думи – и двете страни еволюират по напълно различен път, отколкото на Земята.

Космическа еволюция с полза за хората

Най-важното откритие е, че изучаването на тези космически адаптации е позволило на учените да създадат по-ефективни бактериофаги на Земята, включително такива, които успешно атакуват лекарствено-устойчиви бактерии.

Промени в протеините, с които вирусите се свързват с клетките, са показали особено добри резултати срещу щамове на E. coli, причиняващи инфекции на пикочните пътища.

Не е първият подобен експеримент

Използването на космоса за ускоряване на мутации не е нова идея. През 2022 г. Международната агенция за атомна енергия изпрати семена на МКС, за да стимулира генетични промени с цел създаване на по-устойчиви на климатични промени растения.

Сега обаче става ясно, че микрогравитацията може да бъде мощен инструмент и в медицината.

Надежда срещу супербактериите

Космическите лаборатории може да се окажат неочакван съюзник в борбата срещу антибиотичната резистентност. Мутациите, възникнали в орбита, биха могли да дадат на човечеството решаващо предимство срещу супербактериите, които застрашават здравните системи по целия свят.

Понякога решенията на земните проблеми наистина идват… от Космоса.

Източник: Popular Mechanics/Превод: SafeNews