La Estación Espacial Internacional convirtió virus en un superarma: bacteriófagos evolucionaron en el espacio y empezaron a eliminar bacterias resistentes a los antibióticos

Científicos han descubierto, que en condiciones de la microgravedad el habitual enfrentamiento entre bacterias y virus sigue reglas completamente distintas. El experimento a bordo de la Estación Espacial Internacional mostró que la ausencia de gravedad cambia no solo la velocidad de infección, sino también la trayectoria misma de la evolución de los microorganismos. El trabajo fue realizado por el equipo de la Universidad de Wisconsin en Madison y ofrece una rara oportunidad de observar cómo la vida se adapta al espacio a nivel genético.

En el centro del estudio estuvo la pareja modelo clásica: la bacteria Escherichia coli y el virus T7, perteneciente a los bacteriófagos. En la Tierra su interacción lleva tiempo estudiada con detalle. En condiciones normales entre ellos se desarrolla una continua carrera evolutiva, en la que cada parte a su turno desarrolla nuevos modos de ataque y defensa. Sin embargo, la microgravedad altera ese equilibrio habitual.

En ingravidez los microbios se encuentran en un entorno extraño para ellos. Sin la fuerza de la gravedad las bacterias y los virus no sedimentan ni se mezclan tan activamente como en la Tierra, por lo que se encuentran entre sí con menor frecuencia. Estos contactos escasos obligan a ambos organismos a buscar nuevas vías de supervivencia, conformando un escenario de competencia biológica completamente distinto.

Para entender cuánto difiere ese proceso, el investigador Phil Hass y sus colegas realizaron un experimento comparativo directo. Un grupo de bacterias E. coli fue infectado con el fago T7 y dejado en la Tierra como control. El otro fue enviado a órbita, donde el mismo virus debía atacar a las bacterias ya en condiciones espaciales.

Al principio los fagos en el espacio claramente tuvieron dificultades. La infección progresaba notablemente más despacio que en las muestras terrestres. Sin embargo, con el tiempo el virus logró penetrar en las células de E. coli. Bajo el microscopio el proceso se veía diferente respecto al grupo control, y análisis genéticos posteriores confirmaron que las diferencias son mucho más profundas que las observaciones externas.

La secuenciación del genoma completo mostró que las mutaciones surgidas en bacterias y virus en órbita difieren sustancialmente de las que aparecieron en sus homólogos terrestres. Esto fue una prueba directa de que la microgravedad obliga a los organismos vivos a evolucionar por una vía particular, inaccesible en condiciones normales.

En la estación ambos participantes del enfrentamiento evolucionaron en direcciones opuestas. Los fagos adquirieron cambios que aumentaban su capacidad para adherirse a las células bacterianas y penetrar en ellas. Las bacterias, a su vez, adquirieron mutaciones que dificultaban el ataque del virus y, al mismo tiempo, aumentaban su resistencia a la vida en ingravidez.

Mediante el método de escaneo mutacional profundo, los científicos estudiaron en detalle los cambios en un elemento clave del virus: la proteína responsable de la unión a la célula huésped. Resultó que las variantes de esa proteína formadas en microgravedad difieren de forma fundamental de las terrestres. Lo más inesperado se manifestó después del regreso del experimento a la Tierra: las mutaciones surgidas en el espacio permitieron al virus infectar de manera eficaz cepas de E. coli resistentes a antibióticos que normalmente no sucumben al fago T7 estándar.

Este resultado es especialmente importante desde el punto de vista médico. Algunas cepas de E. coli causan infecciones del tracto urinario en humanos, y el aumento de la resistencia a los antibióticos complica cada vez más el tratamiento. Los datos obtenidos indican que la evolución en el espacio puede sugerir nuevos enfoques para diseñar bacteriófagos capaces de eludir los mecanismos de defensa de bacterias peligrosas.

Los autores del estudio señalan que los experimentos en órbita permiten observar variantes de adaptación que son prácticamente imposibles de obtener en laboratorios terrestres. El estudio de la evolución espacial de los microorganismos puede resultar útil no solo para futuras misiones de larga duración, sino también para combatir infecciones resistentes en la Tierra.