Cientistas enviaram vírus ao espaço e eles evoluíram de maneiras surpreendentes

As interações entre fagos – vírus que infectam bactérias – e seus hospedeiros desempenham um papel fundamental nos ecossistemas microbianos. Muitas vezes descritas como estando em uma “corrida armamentista” evolutiva, as bactérias podem desenvolver defesas contra os fagos, enquanto os fagos desenvolvem novas maneiras de frustrar as defesas. Embora as interações vírus-bactérias tenham sido estudadas extensivamente na Terra, as condições de microgravidade alteram a fisiologia bacteriana e a física das colisões vírus-bactérias, interrompendo as interações típicas.

No entanto, poucos estudos exploraram as especificidades de como a dinâmica das bactérias fago difere na microgravidade. Para resolver essa lacuna, Huss e colegas compararam dois conjuntos de bactérias E. coli amostras infectadas com um fago conhecido como T7 – ​​um conjunto incubado na Terra e outro a bordo da Estação Espacial Internacional.

A análise das amostras da estação espacial mostrou que, após um atraso inicial, o fago T7 infectou com sucesso o E. coli. No entanto, o sequenciamento do genoma completo revelou diferenças marcantes nas mutações genéticas bacterianas e virais entre as amostras da Terra e as amostras de microgravidade.

Os fagos da estação espacial acumularam gradualmente mutações específicas que poderiam aumentar a infectividade dos fagos ou a sua capacidade de se ligarem a receptores em células bacterianas. Enquanto isso, a estação espacial E. coli mutações acumuladas que poderiam proteger contra fagos e aumentar o sucesso da sobrevivência em condições quase sem peso.

Os pesquisadores então aplicaram uma técnica de alto rendimento conhecida como varredura mutacional profunda para examinar mais de perto as mudanças na proteína de ligação ao receptor T7, que desempenha um papel fundamental na infecção, revelando outras diferenças significativas entre a microgravidade e as condições da Terra. Experimentos adicionais na Terra ligaram essas mudanças associadas à microgravidade na proteína de ligação ao receptor ao aumento da atividade contra E. coli cepas que causam infecções do trato urinário em humanos e são normalmente resistentes ao T7.

No geral, este estudo destaca o potencial da investigação em fagos a bordo da ISS para revelar novos conhecimentos sobre a adaptação microbiana, com potencial relevância tanto para a exploração espacial como para a saúde humana.

Os autores acrescentam: “O espaço muda fundamentalmente a forma como os fagos e as bactérias interagem: a infecção é retardada e ambos os organismos evoluem ao longo de uma trajetória diferente da que fazem na Terra. Ao estudar essas adaptações impulsionadas pelo espaço, identificamos novos conhecimentos biológicos que nos permitiram projetar fagos com atividade muito superior contra patógenos resistentes a medicamentos na Terra.”

Na sua cobertura, use este URL para fornecer acesso ao artigo disponível gratuitamente em Biologia PLOS:

Citação: Huss P, Chitboonthavisuk C, Meger A, Nishikawa K, Oates RP, Mills H, et al. (2026) A microgravidade remodela a coevolução bacteriófago-hospedeiro a bordo da Estação Espacial Internacional. PLoS Biol 24(1): e3003568.

Países autores: Estados UnidosFinanciamento: Este trabalho foi apoiado pela Agência de Redução de Ameaças de Defesa (https://www.dtra.mil/) (Grant HDTRA1-16-1-0049) para o SRCC foi apoiado por uma bolsa de pós-graduação da Fundação Anandamahidol (Tailândia). Os patrocinadores ou financiadores não desempenharam qualquer papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicação ou preparação do manuscrito.