Звучить як початок науково-фантастичного трилера: науковці спакували віруси та відправили їх на Міжнародну космічну станцію (МКС). Але спокійно, ніхто не створював зомбі-апокаліпсис. Насправді результати цього експерименту можуть врятувати чимало життів.
Коли мікроби потрапляють у невагомість, вони починають поводитися зовсім не так, як ми звикли. Це з'ясували Філ Хасс з Університету Вісконсін-Медісон та його колеги. Вони опублікували своє дослідження 13 січня в журналі PLOS Biology.
Космічна «гонка озброєнь»
У мікросвіті постійно точиться війна. Фаги (це віруси, які полюють виключно на бактерії) намагаються інфікувати своїх жертв, а бактерії вигадують нові способи захисту. Це називається еволюційною «гонкою озброєнь». На Землі вчені вивчили цей процес уздовж і впоперек. Але що станеться, якщо змінити фізику процесу та прибрати гравітацію?
Щоб це перевірити, дослідники взяли бактерію E. coli (стару добру кишкову паличку) та фаг під назвою T7. Одну партію залишили "нудьгувати" на Землі, а іншу — відправили у відрядження на МКС.
Що пішло не так (або так?)
В умовах мікрогравітації все змінилося. По-перше, вірусам знадобилося трохи більше часу, щоб почати атаку. По-друге, і це найцікавіше, — обидві сторони конфлікту почали мутувати зовсім інакше, ніж їхні земні родичі.
Аналіз геномів показав:
- Космічні віруси "прокачали" свої навички. Вони накопичили мутації, які дозволяють краще прикріплюватися до бактерій та ефективніше їх заражати.
- Космічні бактерії теж не відставали і розвинули захисні механізми, щоб вижити в умовах невагомості.
Чому це важливо для нас?
Вчені не просто спостерігали, вони застосували складні методи сканування, щоб розібратися в деталях. Виявилося, що "космічні" зміни у вірусах (особливо в білку, що відповідає за прикріплення до жертви) зробили їх супер-бійцями.
Коли ці мутації перевірили на Землі, з'ясувалося, що такі фаги набагато краще справляються зі штами E. coli, які викликають інфекції сечовивідних шляхів у людей і зазвичай стійкі до стандартного лікування фагом T7.
Вердикт науковців
Автори дослідження підсумовують це так: «Космос фундаментально змінює взаємодію фагів і бактерій: інфекція сповільнюється, і обидва організми еволюціонують за іншою траєкторією, ніж на Землі. Вивчаючи ці космічні адаптації, ми знайшли нові біологічні інсайти, що дозволили нам створити фаги з набагато вищою активністю проти стійких до ліків патогенів».
Тобто, відправивши віруси "на курорт" у космос, ми можемо навчитися створювати ліки проти супербактерій на Землі.