Šokiruojantis atradimas kosmose: mikrobai mutuoja ir įgyja netikėtų savybių, kurios gali pakeisti mediciną

Viskonsino–Madisono universiteto (JAV) mokslininkų komanda kartu su biotechnologijų bendrove „Rhodium Scientific Inc.“ surengė savotišką dvikovą tarp bakterijos Escherichia coli ir jos virusinio priešų architekto – T7 bakteriofago. Ši pora evoliucinėje „ginklavimosi varžybų“ kovoje dalyvauja tiek ilgai, kiek mes ją stebime, tačiau iki šiol tai niekada nebuvo tirta mikrogravitacijos sąlygomis – iki jų skrydžio į TKS 2020 metais.

Mokslininkai TKS inkubavo skirtingus bakterijų ir fagų derinius 25 dienas, tuo pat metu biochemiko Vatsano Ramano vadovaujama komanda Madisone atliko identiškus eksperimentus Žemėje. Taip buvo galima tiesiogiai palyginti, kaip skiriasi evoliucija kosmose ir įprastomis sąlygomis.

Tyrėjai aiškina, kad kosmosas iš esmės pakeičia fagų ir bakterijų tarpusavio sąveiką: infekcijos procesas sulėtėja, o abu organizmai evoliucionuoja visai kita kryptimi nei Žemėje. Svorio stokos aplinkoje bakterijoms atsirado mutacijų genuose, atsakinguose už streso atsaką ir maistinių medžiagų tvarkymą. Taip pat pakito jų paviršiniai baltymai. Po lėto starto fagai irgi prisitaikė – mutavo taip, kad vėl galėtų veiksmingai prisijungti prie savo „aukomis“ tapusių bakterijų.

Komanda nustatė, kad tam tikros, tik kosmose susiformavusios fagų mutacijos buvo ypač veiksmingos naikinant Žemėje esančias bakterijas, sukeliančias šlapimo takų infekcijas (ŠTI). Daugiau kaip 90 procentų šių infekcijų sukėlėjų yra atsparūs antibiotikams, todėl fagų terapija laikoma perspektyvia alternatyva įprastiniam gydymui.

Pasak tyrėjų, analizuodami kosmose nulemtas adaptacijas jie gavo naujų biologinių įžvalgų, kurios leido sukurti fagus, gerokai veiksmingesnius prieš vaistams atsparius patogenus Žemėje. Šiame darbe parodyta, kad kosminė aplinka gali tapti savotiška laboratorija, kurioje galima pagreitinti ir nukreipti evoliucinius procesus mums naudinga linkme.