Eksperiment na ISS pokazuje da mikrogravitacija menja interakcije bakterija i fagova: bakterije su razvile mutacije u genima za odgovor na stres i površinske proteine, a fagovi su se adaptirali tim promenama. Neke svemirske mutacije fagova pokazale su veću efikasnost protiv bakterija koje izazivaju urinarne infekcije na Zemlji. Istraživanje, objavljeno u PLOS Biology, otvara puteve za unapređenje fagoterapije protiv bakterija otpornih na antibiotike, uz napomenu da su potrebna dodatna ispitivanja.
Mikrobi U Svemiru Mutirali — Svemirske Mutacije Fagova Mogu Pomoći Protiv Otpornih Infekcija
a 3d digital graphic depicting a phage standing on the vast and hairy-looking surface of a bacteria
Kutija puna virusa i bakterija vratila se sa Međunarodne svemirske stanice (ISS), a eksperiment koji je tim sa Univerziteta Viskonsin–Medison i američke biotehnološke kompanije Rhodium Scientific izveo otkriva neočekivane promene nastale u mikrogravitaciji. Rezultati ukazuju na to da svemirski uslovi mogu usmeriti evoluciju mikroba na načine koji bi mogli imati praktičnu primenu na Zemlji.
U eksperimentu su Escherichia coli i njen prirodni virusni neprijatelj, bakteriofag T7, poslati na ISS 2020. Na stanici su različite kombinacije bakterija i fagova inkubirane 25 dana; paralelni kontrolni eksperimenti sprovedeni su u Medisonu pod vođstvom biokemičara Vatsana Ramana.
„Svemir fundamentalno menja interakciju fagova i bakterija: infekcija se usporava, a oba organizma evoluiraju duž drugačije putanje nego na Zemlji,“ navode istraživači.
Analiza je pokazala da su bakterije u mikrogravitaciji razvile mutacije u genima povezanima sa odgovorom na stres i upravljanjem nutrijentima, kao i promene u površinskim proteinima. Zbog tih promena, fagovi su se nakon početnog usporenja postepeno prilagodili — mutirali su tako da i dalje mogu da se vežu za svoje mete.
Audition now for ScienceAlert's Casting Call
Posebno je interesantno da su neke od mutacija koje su se pojavile kod fagova u svemiru pokazale poboljšanu sposobnost da ubiju bakterije sa Zemlje koje uzrokuju urinarne infekcije (UTI). Autori napominju da više od 90% uzročnika UTI u određenim studijama pokazuje otpornost na uobičajene antibiotike, zbog čega fagoterapija predstavlja obećavajuću alternativu.
Na osnovu svemirskih adaptacija, istraživači su identificirali nove biološke mehanizme koje su iskoristili za inženjersku modifikaciju fagova sa poboljšanom aktivnošću protiv patogena otpornog na lekove. Rad je objavljen u časopisu PLOS Biology.
Zašto je ovo važno?
Ovo istraživanje otvara dva važna pravca: prvo, pokazuje da ekstremni uslovi (kao što je mikrogravitacija) mogu otkriti adaptacije koje se teško dobijaju u standardnim laboratorijskim uslovima; drugo, te adaptacije mogu poslužiti kao inspiracija za razvoj efikasnijih fagova za terapiju infekcija otpornih na antibiotike. Ipak, potrebno je više istraživanja kako bi se procenila bezbednost, efikasnost i regulatorni zahtevi pre primene u kliničkoj praksi.
Zaključak: Studija na ISS ukazuje da putovanja u svemir mogu uzrokovati evolucijske promene kod mikroorganizama koje imaju potencijalnu primenu u borbi protiv antibiotski otpornih infekcija na Zemlji, ali su potrebna dalja ispitivanja i proveravanje bezbednosti pre kliničke primene.
Pomozite nam da budemo bolji.
