Учёные из Университета Висконсина в Мэдисоне использовали Международную космическую станцию для эксперимента с бактериофагами — вирусами, которые уничтожают бактерии. Цель исследования — выяснить, как стрессовые условия космоса влияют на эволюцию фагов и их способность бороться с устойчивыми к антибиотикам бактериями.

В сентябре 2020 года на МКС были отправлены 1660 вариантов предварительно модифицированных бактериофагов вместе с бактериями E. coli. На Земле проводился контрольный эксперимент для сравнения. В космосе фаги действовали медленнее: отсутствие конвекции замедляло их движение к бактериям, а сами бактерии испытывали стресс из-за дефицита питательных веществ и накопления отходов.

В ходе эксперимента бактерии мутировали — изменился ген mlaA, отвечающий за расположение фосфолипидов в мембране. В результате поверхность бактерий изменилась, и фаги тоже претерпели эволюционные изменения. Они развили гидрофобные модификации белка, связывающегося с мембраной, что позволило им прикрепляться к необычным мембранам бактерий.

Когда мутировавшие в космосе фаги вернулись на Землю, они показали высокую эффективность против бактерий, вызывающих инфекции мочевыводящих путей, включая штаммы, устойчивые к антибиотикам. Земные фаги, не подвергавшиеся космическому воздействию, такого эффекта не показали. Учёные связывают это с тем, что стрессовые условия космоса напоминают условия, которые испытывают бактерии в организме человека.

Результаты эксперимента дают новые перспективы для разработки методов борьбы с опасными бактериальными инфекциями. При этом для масштабного применения подобных подходов потребуется более крупная лаборатория, чем МКС, и дальнейшие исследования.