Studija objavljena u PLOS Biology pokazuje da su bakteriofagi T7 poslati na Međunarodnu svemirsku stanicu adaptirali mutacije u mikrogravitaciji koje poboljšavaju prianjanje i ubilačku moć protiv E. coli. Iako su početne infekcije u orbiti tekle sporije zbog smanjenog mešanja tečnosti, evoluirani fagovi su po povratku uspeli da ubiju otoan soj E. coli otporan na uobičajene fagove. Rezultati ukazuju na potencijalne primene u razvoju fagoterapije, ali su potrebna dodatna ispitivanja i bezbednosne procene.
Svemir Pojačava Bakteriofage — Virusi Sa ISS Postaju Efikasniji Protiv Otpornih Bakterija
Escherichia coli bacteria went up against viruses on the International Space Station.(Cavallini James/BSIP/Universal Images Group/Getty Images (top); NASA (bottom))
Bakterije i bakteriofagi (virusi koji napadaju bakterije) vode neprekidan evolutivni sukob koji oblikuje njihove osobine u različitim okruženjima — od ljudskog creva do dubokog mora, pa čak i svemira. Nova studija objavljena u PLOS Biology pokazuje da izlaganje mikrogravitaciji može navesti bakteriofage da steknu mutacije koje povećavaju njihovu sposobnost da prikače i ubiju bakterije.
Kako je izveden eksperiment
Istraživači su poslali klasičan laboratorijski bakteriofag T7 na Međunarodnu svemirsku stanicu (ISS) i simultano inkubirali iste sojeve zajedno sa bakterijom Escherichia coli i na Zemlji. Posmatrali su koliko brzo fagovi uspevaju da inficiraju domaćine i kako se menjaju tokom vremena pod različitim uslovima.
Glavni rezultati
Virusi uzgajani na Zemlji inficirali su E. coli relativno brzo — u roku od oko dva do četiri sata. U mikrogravitaciji, početne infekcije su tekao sporije (više od četiri sata), što autori tumače kao posledicu nekonvencionalnog stresa: i fagovi i bakterije morali su da se prilagode promenjenim fizičkim uslovima.
Nakon adaptacije, fagoji iz svemira razvili su mutacije koje menjanju njihove površinske strukture — pre svega proteine korišćene za prepoznavanje i vezivanje za bakterije (npr. repiće i proteinske domene na kapsidu). Te su suptilne promene poboljšale prianjanje uz bakterijske ćelije i pospešile ubilačku sposobnost fagova.
Test na rezistentnom soju i implikacije
Po povratku na Zemlju, evoluirani fagovi su testirani protiv drugog soja E. coli koji izaziva uporne infekcije mokraćnih puteva i često pokazuje otpornost na uobičajene fagove. Novostečeni fagovi su uspeli da ubiju taj rezistentni soj, što istraživači (među kojima je Srivatsan Raman sa University of Wisconsin–Madison) ocenjuju kao perspektivno za buduću fagoterapiju.
Napomena stručnjaka: Razlika u ponašanju faga u mikrogravitaciji delom je uzrokovana smanjenim prirodnim mešanjem fluida u uslovima niske gravitacije — virusima je ređe da slučajno naiđu na bakterije, pa su adaptacije koje poboljšavaju prianjanje naročito korisne.
Šta to znači za medicinu i istraživanja
Rezultati sugerišu da izlaganje mikroba novim fizičkim stresorima može otkriti korisne mutacije koje unapređuju antimikrobne osobine. To otvara mogućnost da se eksperimentalnim pristupima — pažljivo i uz strogu kontrolu bezbednosti — razviju fagovi prilagođeni borbi protiv bakterija otpornih na antibiotike.
Međutim, autori i nezavisni stručnjaci upozoravaju da su potrebna dodatna istraživanja: potrebno je proceniti stabilnost mutacija, bezbednost takvih fagova za primenu u terapiji, kao i mehanizme koji stoje iza dobijenih promena pre nego što se razmotri klinička upotreba.
Studija je objavljena u PLOS Biology; dalje istraživanje obuhvata dublju genetsku analizu i testiranje na većem broju bakterijskih sojeva.
Pomozite nam da budemo bolji.
