Condițiile de imponderabilitate pot muta genele și modifica structurile fizice ale bacteriilor și ale fagilor, perturbând interacțiunile lor obișnuite în moduri care ne-ar putea ajuta, în cele din urmă, să tratăm infecțiile rezistente la medicamente.
Bacteriile și virusurile care le vânează, cunoscute sub numele de fagi, sunt blocate într-o cursă perpetuă a înarmării evolutive. Însă, conform unui nou studiu realizat la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS), această luptă pentru supraviețuire urmează o traiectorie complet diferită atunci când are loc în microgravitație.
Pe măsură ce conflictul microscopic progresează, bacteriile dezvoltă mecanisme de apărare tot mai sofisticate, în timp ce fagii evoluează pentru a găsi noi breșe în aceste „blindaje”. Studiul, publicat pe 13 ianuarie 2026 în revista PLOS Biology, detaliază cum se desfășoară acest duel în spațiu și oferă indicii prețioase pentru conceperea unor tratamente mai bune împotriva bacteriilor rezistente la antibiotice de pe Pământ.
Un experiment la granița dintre lumi: Virușii „antrenați în spațiu”
Cercetătorii au monitorizat populații de E. coli infectate cu un fag numit T7, comparând microbii incubați pe ISS cu grupuri de control identice cultivate pe Pământ. Analiza probelor spațiale a scos la iveală faptul că microgravitația a alterat fundamental atât viteza, cât și natura procesului de infecție.
Deși fagii au reușit să ucidă bacteriile și în spațiu, procesul a durat considerabil mai mult decât pe Terra. Într-o cercetare anterioară, echipa emisese ipoteza că ciclurile de infecție ar fi mai lente în spațiu deoarece fluidele nu se amestecă la fel de eficient ca sub influența gravitației terestre.
„Acest nou studiu confirmă ipoteza și așteptările noastre”, a explicat autorul principal, Srivatsan Raman, profesor asociat la Universitatea din Wisconsin-Madison. Pe Pământ, gravitația agită constant fluidele: apa caldă se ridică, cea rece coboară, iar particulele grele se depun, forțând microbii să se ciocnească frecvent. În spațiu, unde totul plutește, această agitație dispare. Deoarece coliziunile au fost mai rare, fagii au fost nevoiți să se adapteze unui ritm mai lent și să devină mult mai eficienți în „capturarea” bacteriilor care treceau pe lângă ei.
Mutații spațiale cu beneficii terestre
Secvențierea întregului genom a demonstrat că atât bacteriile, cât și fagii de pe ISS au acumulat mutații genetice distinctive, absente în probele de pe Pământ. Virusurile spațiale au dezvoltat mutații specifice care le-au sporit capacitatea de a se lega de receptorii bacterieni. În replică, E. coli a suferit mutații care i-au modificat receptorii pentru protecție, sporindu-i totodată șansele de supraviețuire în microgravitație.
„Dacă putem afla ce fac fagii la nivel genetic pentru a se adapta la mediul de microgravitație, putem aplica aceste cunoștințe în experimente cu bacterii rezistente. Acesta poate fi un pas pozitiv în cursa pentru optimizarea antibioticelor pe Pământ.”, a declarat Nicol Caplin, fost astrobiolog la Agenția Spațială Europeană.
Folosind o tehnică numită scanare mutațională profundă, echipa a descoperit că aceste adaptări cosmice au aplicații practice surprinzătoare. Când fagii „antrenați” pe ISS au fost testați înapoi pe Pământ, aceștia au prezentat o activitate crescută împotriva tulpinilor de E. coli care cauzează frecvent infecții urinare — tulpini care, în mod normal, sunt rezistente la fagii T7 standard.
„A fost o descoperire întâmplătoare. Nu ne așteptam ca fagii mutanți identificați pe ISS să ucidă agenții patogeni de pe Pământ.”, a mărturisit Raman.
Viitorul medicinei: între stele și spitale
Rezultatele sugerează că mediul spațial ar putea fi cheia pentru îmbunătățirea terapiilor cu fagi, tratamente emergente care folosesc virusuri pentru a distruge bacteriile sau pentru a le face mai vulnerabile la antibiotice. Totuși, experții avertizează că implementarea pe scară largă implică provocări logistice.
„Trebuie să luăm în calcul costul trimiterii fagilor în spațiu sau al simulării microgravitației pe Pământ pentru a obține aceste rezultate”, a subliniat Charlie Mo, profesor asistent la Universitatea din Wisconsin-Madison.
Dincolo de beneficiile pentru pacienții de pe Terra, cercetarea este vitală pentru viitorul explorării spațiale. Aceasta ar putea conduce la terapii cu fagi optimizate pentru mediul de microgravitație, esențiale pentru menținerea sănătății astronauților în misiunile de lungă durată către Lună sau Marte.
