En el IEstación Espacial InternacionalAlejados de la gravedad terrestre, bacterias y virus lideraron una carrera evolutiva diferente, con resultados que sorprendieron incluso a los propios científicos.
Un estudio reciente reveló esto Virus que evolucionaron en microgravedad. adquirieron mutaciones que los hicieron más eficaces para matar bacterias una vez que regresaron a la Tierra.
Esta coevolución fue estudiada durante décadas en laboratorios terrestres, pero su comportamiento en condiciones cercanas a la gravedad seguía siendo en gran medida desconocido. La microgravedad alteró este equilibrio y obligó a ambos organismos a adaptarse de formas inesperadas.
El experimento tuvo lugar a bordo de la Estación Espacial Internacional y comparó poblaciones idénticas de bacterias. Escherichia coli infectado con el fago T7. Mientras un grupo crecía en microgravedad, otro se desarrolló en la Tierra como control. los resultados, publicado el 13 de enero en la revista Más biología, demostró que el entorno espacial modificaba tanto la tasa como la naturaleza de la infección viral.
En microgravedad, los fagos pudieron infectar y matar bacterias con éxito, pero el proceso fue más lento que en condiciones terrestres. Esta diferencia confirmó una hipótesis previa del equipo de investigación, que sostenía que la ausencia de mezcla natural de fluidos en el espacio afectaría la frecuencia de encuentros entre virus y bacterias.
«Este nuevo estudio valida nuestra hipótesis y expectativas», afirmó el autor principal Srivatsan Raman, profesor asociado del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Wisconsin-Madison.
En la Tierra, la gravedad genera movimientos constantes en los líquidos. El agua caliente sube, el agua fría baja y las partículas más densas se depositan, lo que mantiene a los microorganismos en contacto permanente.
En la microgravedad de la estación espacial, este movimiento desapareció. Todo estaba flotando. Como resultado, los fagos tuvieron menos oportunidades de encontrarse con sus huéspedes y tuvieron que adaptarse a una tasa de infección más lenta.
Mutaciones espaciales con efectos terrestres inesperados
La adaptación al entorno espacial no fue sólo un cambio de ritmo. La secuenciación del genoma completo reveló que tanto las bacterias como los fagos cultivados en la Estación Espacial Internacional acumularon mutaciones genéticas que no aparecían en las muestras de la Tierra. En el caso de los virus, estas mutaciones reforzaron su capacidad para unirse a receptores bacterianos y aumentar la eficacia de la infección. en paralelo, E. coli desarrolló cambios que fortalecieron sus defensas y mejoraron su supervivencia en microgravedad.
Luego, los investigadores aplicaron una técnica conocida como escaneo mutacional profundo para analizar en detalle las proteínas de unión al receptor del fago. Esta herramienta permitió identificar diferencias claras en el número, ubicación y preferencias de mutaciones entre el entorno espacial y terrestre. Las adaptaciones reflejaron presión selectiva única que impuso la microgravedad a la interacción entre virus y bacterias.
El hallazgo más sorprendente se produjo cuando los fagos que evolucionaron en el espacio regresaron a la Tierra. Las mutaciones adquiridas en microgravedad aumentaron su actividad contra cepas de E. coli que suelen provocar infecciones urinarias y que tienen resistencia al fago T7 original. «Fue un hallazgo casual. No esperábamos que los hicieras. [mutantes] que identificamos en la ISS eliminará los patógenos de la Tierra”, dijo Raman.
Este resultado abrió una puerta inesperada en la búsqueda de alternativas a la crisis global de resistencia a los antibióticos. Las terapias con fagos, que utilizan virus específicos para atacar bacterias patógenas, han atraído un renovado interés en los últimos años. Comprender cómo la microgravedad modifica la evolución de estos virus podría proporcionar nuevas estrategias para diseñar tratamientos más eficaces.
«Si podemos determinar qué hacen los fagos A nivel genético para adaptarnos al entorno de microgravedad, podremos aplicar este conocimiento a experimentos con bacterias resistentes. Esto puede ser un paso positivo en la carrera por optimizar los antibióticos en la Tierra», afirmó Nicol Caplin, ex astrobiólogo de la Agencia Espacial Europea que no participó en el estudio.
El trabajo también dejó claro que el espacio actúa como un laboratorio evolutivo extremo. La falta de gravedad, la alteración en el movimiento de los fluidos y el estrés ambiental obligan a los microorganismos a explorar diferentes soluciones genéticas. En este contexto, la coevolución entre bacterias y fagos siguió trayectorias que no se observan en la superficie terrestre.
Los científicos subrayaron que enviar virus al espacio no es una solución inmediata. El costo de poner experimentos en órbita es alto y tiene limitaciones prácticas. «Estos resultados muestran cómo el espacio puede ayudarnos a mejorar la actividad de las terapias con fagos. Sin embargo, tenemos que considerar el costo de enviar fagos al espacio o simular la microgravedad en la Tierra para lograr estos resultados», dijo Charlie Mo, profesor asistente en el Departamento de Bacteriología de la Universidad de Wisconsin-Madison, que no participó en la investigación.
La posibilidad de reproducir algunos efectos de la microgravedad en la Tierra mediante simuladores se perfila como una alternativa más accesible. Al identificar los factores clave que impulsaron las mutaciones beneficiosas, los investigadores podrían replicar estas condiciones sin abandonar el planeta.
