Группа микробиологов из Висконсинского университета в Мэдисоне представила результаты уникального исследования, проведенного на борту Международной космической станции (МКС). Ученые обнаружили, что условия микрогравитации фундаментально меняют характер взаимодействия и совместной эволюции бактерий и вирусов-бактериофагов. Эти данные открывают новые возможности для создания лекарств против устойчивых к антибиотикам инфекций на Земле.
Замедленная инфекция в условиях невесомости
Эксперимент, результаты которого были опубликованы 13 января 2026 года в журнале PLOS Biology, основывался на изучении классической пары: бактерии Escherichia coli (кишечная палочка) и бактериофага T7. Образцы были доставлены на станцию в феврале 2020 года кораблем Cygnus NG-13.
Исследователи установили, что в космосе процесс заражения бактерий вирусами происходит значительно медленнее, чем на Земле. Если в земных условиях фаг T7 уничтожает клетку-хозяина за 20–30 минут, то в микрогравитации начальная фаза инфекции затягивается на несколько часов. Это связано с физикой процесса: отсутствие гравитационной конвекции и осаждения снижает вероятность случайных столкновений вирусных частиц с бактериями.
Уникальные мутации и «космический» апгрейд
Несмотря на задержку, к 23-му дню эксперимента вирусы успешно размножились, но их геном претерпел изменения, не встречающиеся в земных контрольных группах,. Ученые зафиксировали появление де ново мутаций как у вирусов, так и у бактерий.
- Вирусы: Приобрели мутации в белках, отвечающих за прикрепление к рецепторам бактерий (в частности, в белках gp7.3, gp11 и gp12), что повысило их способность находить и заражать цели в условиях ограниченного перемещения.
- Бактерии: У кишечной палочки развились изменения в структуре внешней мембраны и процессах метаболизма, что помогло им не только адаптироваться к стрессу в невесомости, но и эффективнее распознавать вирусную атаку.
Прорыв в земной медицине
Самым значимым результатом работы стала проверка «космических» вариантов вируса на Земле. Исследователи создали комбинаторные библиотеки на основе мутаций, отобранных в микрогравитации, и протестировали их против опасных штаммов кишечной палочки, вызывающих инфекции мочевыводящих путей (UTI).
Оказалось, что варианты вируса, адаптировавшиеся в космосе, смогли уничтожить земные патогены, которые были полностью устойчивы к обычному «дикому» типу фага T7. «Изучение космических бактериофагов поможет нам создавать вирусы, способные уничтожать самые стойкие к лекарствам земные патогены», — отмечают авторы исследования под руководством Сриватсана Рамана.
Будущее исследований
Ученые подчеркивают, что космос выступает в роли уникальной лаборатории, заставляющей организмы искать новые пути выживания, которые невозможно смоделировать на Земле. Данная работа закладывает фундамент для проектирования высокоэффективных вирусов-киллеров, способных справиться с угрозой антибиотикорезистентности.
Интересный факт: Бактерии без вирусной угрозы на МКС сначала резко теряли в численности, но затем восстанавливали популяцию, приобретая мутации, усиливающие их защиту. Это подтверждает, что жизнь в невесомости подвергается селективному давлению, требующему радикальной перестройки генома.
