Эксперименты на МКС показали, что невесомость ускоряет эволюцию бактериофагов и помогает создавать вирусы, способные уничтожать устойчивые к лечению инфекции на Земле, пишет El.kz со ссылкой на PLOS.

Американские учёные обнаружили, что условия космоса заставляют вирусы, охотящиеся на бактерий, эволюционировать по необычному сценарию. В невесомости бактериофаги приобретают мутации, которые позволяют им почти мгновенно прикрепляться к клеткам бактерий. Используя этот эффект, исследователи смогли создать новые вирусные штаммы, эффективно уничтожающие устойчивые к лечению земные бактерии.

Бактериофаги давно рассматриваются как возможная альтернатива антибиотикам. Они поражают бактерии избирательно, но проблема в том, что сами бактерии быстро учатся защищаться, изменяя свою оболочку или блокируя механизмы заражения. Учёные предположили, что в космосе, где отсутствуют гравитация и перемешивание жидкостей, взаимодействие между вирусом и бактерией должно кардинально измениться.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследовательская группа отправила на Международную космическую станцию пробирки с кишечной палочкой E. coli и бактериофагом T7. Однако это был не один вирус, а целая библиотека из 1660 вариантов. Каждый из них отличался одной мутацией в белке «хвоста» – ключевой структуре, с помощью которой вирус цепляется за бактерию.

В первые дни эксперимента заражение шло крайне медленно. В условиях невесомости вирусы не оседали на бактериях, как это происходит на Земле, и могли столкнуться с жертвой лишь случайно. Это замедляло распространение инфекции на несколько часов. Для вирусов такие условия стали серьёзным эволюционным стрессом.

Со временем ситуация изменилась. Бактерии начали перестраивать клеточную стенку, пытаясь защититься, но фаги ответили собственными мутациями. У них усилилась способность к прикреплению: контакт с бактерией стал более жёстким и быстрым. Учёные сравнили этот эффект с «мёртвой хваткой», которая не оставляет жертве шансов.

Эксперимент длился 23 дня. После возвращения образцов на Землю исследователи расшифровали геномы вирусов и выделили мутации, которые оказались наиболее успешными в условиях космоса. Из них отобрали 13 ключевых изменений и искусственно объединили их, создав новые синтетические штаммы фагов с несколькими усиленными мутациями одновременно.

Эти искусственные вирусы протестировали против опасных штаммов кишечной палочки, вызывающих инфекции мочевыводящих путей и устойчивых к стандартным методам лечения. Результат оказался показательным: «космические» фаги смогли уничтожить бактерии, тогда как аналоги, полученные в земных условиях, оказались бессильны.

El.kz также писал о том, что бактерии вернулись из космоса живыми.