Una nueva investigación realizada a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) revela que las condiciones únicas de microgravedad alteran significativamente la dinámica entre los bacteriófagos (virus que infectan bacterias) y sus huéspedes bacterianos. El estudio, dirigido por investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison y Rhodium Scientific Inc., demuestra cómo la ausencia de peso afecta las tasas de infección, la adaptación genética e incluso el potencial para mejorar la biotecnología terrestre.
Infección retrasada, evolución acelerada
Los experimentos con el bacteriófago T7 y la bacteria Escherichia coli mostraron un claro retraso en la infección en condiciones de microgravedad. Mientras que los fagos T7 normalmente infectan y destruyen E. coli en 30 minutos en la Tierra, no se observó ningún crecimiento viral mensurable durante las primeras horas en el espacio. Sin embargo, después de 23 días, los bacteriófagos se propagaron con éxito, reduciendo las poblaciones bacterianas. Esto indica que la microgravedad no previene la infección, sino que la ralentiza inicialmente.
Es probable que el retraso se deba a la reducción de la convección de fluidos en ausencia de gravedad, lo que dificulta el encuentro físico entre las partículas virales y las células bacterianas. Esta alteración de la mezcla normal afecta las primeras etapas de la infección, dando a las bacterias una ventaja temporal.
Las mutaciones genéticas revelan una presión adaptativa
Para comprender las consecuencias a largo plazo, los investigadores secuenciaron los genomas de bacteriófagos y bacterias después de una incubación prolongada en microgravedad. Los resultados mostraron una gran cantidad de nuevas mutaciones en ambos organismos, lo que confirma que se adaptaron al entorno espacial. Fundamentalmente, los patrones de estas mutaciones diferían de los observados bajo la gravedad terrestre, lo que sugiere que en el espacio están en juego presiones selectivas únicas.
El estudio se centró específicamente en la proteína de unión al receptor del bacteriófago, un componente crucial que determina la eficacia con la que un virus reconoce e infecta a su huésped. El escaneo mutacional profundo reveló diferencias significativas en la evolución de esta proteína entre experimentos de microgravedad y terrestres.
Las adaptaciones impulsadas por el espacio mejoran las aplicaciones terrestres
Quizás el hallazgo más sorprendente es que las variantes de bacteriófagos evolucionadas en microgravedad demostraron una mayor eficacia contra cepas de E. coli en la Tierra. Esto sugiere que las presiones selectivas del espacio pueden generar adaptaciones virales con valiosas aplicaciones terrestres, abriendo potencialmente nuevas vías para la terapia con fagos y la biotecnología.
“La exploración de la actividad de los fagos en entornos no terrestres revela nuevos determinantes genéticos de la aptitud y abre nuevas vías para diseñar fagos para uso terrestre”.
El éxito de esta investigación sienta las bases para futuras investigaciones en la ISS. Al estudiar cómo evolucionan los virus y las bacterias en condiciones extremas, los científicos pueden descubrir nuevas formas de combatir la resistencia a los antibióticos, desarrollar herramientas de diagnóstico avanzadas y aprovechar el poder de los fagos para diversos fines biotecnológicos.
Este estudio refuerza el valor de la investigación espacial no solo para comprender procesos biológicos fundamentales sino también para generar soluciones prácticas a desafíos terrestres urgentes.
P. Huss y col. 2026. La microgravedad remodela la coevolución bacteriófago-huésped a bordo de la Estación Espacial Internacional. PLoS Biol 24 (1): e3003568; doi: 10.1371/journal.pbio.3003568
