Llevamos años buscando nuevas armas contra las superbacterias. Diseñamos uno para 400 km de altitud. – La nación

La humanidad tiene actualmente un gran problema que podría llevar a su desaparición: la resistencia a los antibióticos. Esto obliga a la ciencia a buscar constantemente nuevos métodos de tratamiento y concienciar sobre el uso responsable de los medicamentos. Y el último lugar donde encontraron un nuevo camino de investigación. esta en el espacio.

El estudio. Un equipo de investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison publicado En Más biología Los resultados de un experimento realizado a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) muestran que la ausencia de gravedad no sólo cambia el comportamiento de las células sino que también acelera procesos evolutivos que serían improbables en la Tierra.

Algo que sin duda es muy importante ya que hemos visto cómo Fago T7un virus que tiene la capacidad de infectar una bacteria y matarla, desarrolló mutaciones genéticas en el espacio que no habrían existido en la Tierra seguramente. Algunas mutaciones nos permitieron atacar a una bacteria concreta, algo que hubiera sido impensable en la Tierra.

Una biología cambiante. En la Tierra, los biólogos son plenamente conscientes de que cuando un virus se une a una bacteria e la infecta, puede matarla. Pero para entender esto es necesario saber que en nuestro planeta la interacción de estos dos elementos se produce en un medio líquido. es facilitado por la gravedad. Un factor clave en la colisión de ambos seres dentro del medio.

Estas fuerzas desaparecen en la Estación Espacial Internacional. El movimiento de las partículas se reduce casi exclusivamente a difusión brownianaes decir, el movimiento aleatorio de partículas. Y aquí se demostró que esto tenía un impacto importante en la cinética de la infección.

Qué pasó. Lo primero que se pudo observar fue que la capacidad de la bacteria para dividirse para producir nuevos “hijos” se redujo, haciendo que aumentara hasta cuatro horas, dificultando el encuentro del virus y la bacteria. Sin embargo, después de 23 días de cultivo a bordo, la infección fue exitosa.

De esta forma, la población de virus no sólo alcanzó a la población bacteriana, sino que la presión de selección ambiental también obligó al virus a optimizar sus mecanismos de ataque a través de diversas mutaciones.

Ingeniería genética. Al analizar el ADN de virus llegados del espacio, el equipo de investigación descubrió la evolución que se había producido. De esta forma, se pudo observar cómo mutaba en tiempo récord en varios genes clave, como el utilizado sintetizar las “patas” con las que se ancla a una bacteria.

Lo más importante es que estas mutaciones no fueron aleatorias, sino una respuesta directa a la falta de contacto frecuente. Debido a que el virus tenía menos oportunidades de chocar con una bacteria porque se multiplicaba menos, evolucionó para ser más eficiente en la adsorción (el proceso de adherirse a la superficie celular) una vez que entró en contacto con el virus.

Las bacterias por su parte E. coli también respondió al estrés ambiental. Los análisis mostraron mutaciones en los genes. mlaA Y hldEresponsable de mantener la integridad de la membrana externa y la síntesis de lipopolisacáridos. Esto sugiere que las bacterias intentaron “proteger” su superficie para resistir la microgravedad y prevenir la invasión de fagos, creando una carrera armamentista molecular diferente a la de la Tierra.

Su significado. Una vez comprobado esto, la pregunta queda clara: ¿por qué nos importa? La clave es que los investigadores utilizaron variantes del virus que evolucionaron en el espacio y las compararon con cepas uropatógenas de E. coli en la Tierra. había desarrollado resistencia al fago T7 Original. Y el resultado fue espectacular: los virus mutados mataron a estas bacterias resistentes.

Esto sugiere que la microgravedad permite la exploración de un “paisaje adaptativo” que es inaccesible bajo la gravedad de la Tierra. En la Tierra, la evolución empuja a los fagos hacia vías ya conocidas de “baja resistencia”. En el espacio, las condiciones extremas obligan al virus a desbloquear vías genéticas alternativas de las que antes no sabíamos nada.

Un nuevo modelo. Este descubrimiento confirma una hipótesis que circula desde hace años en astrobiología y biotecnología: el espacio no es sólo un lugar de observación, sino un entorno de producción único.

De esta manera, si podemos utilizar los EES o futuras estaciones comerciales como incubadoras para guiar el desarrollo de bacteriófagos, podríamos crear una biblioteca de virus terapéuticos capaces de derrotar a las superbacterias que actualmente amenazan los sistemas de salud globales. Por tanto, no se trata de ingeniería genética artificial, sino más bien del uso de una evolución dirigida en un entorno en el que las reglas físicas favorecen la aparición de características biológicas excepcionales.

Imágenes | OLLA Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades

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