De nouvelles recherches menées à bord de la Station spatiale internationale (ISS) révèlent que les conditions uniques de la microgravité modifient considérablement la dynamique entre les bactériophages – les virus qui infectent les bactéries – et leurs hôtes bactériens. L’étude, dirigée par des chercheurs de l’Université du Wisconsin-Madison et de Rhodium Scientific Inc., démontre comment l’absence de poids affecte les taux d’infection, l’adaptation génétique et même le potentiel d’amélioration de la biotechnologie terrestre.
Infection retardée, évolution accélérée
Des expériences impliquant le bactériophage T7 et la bactérie Escherichia coli ont montré un retard net dans l’infection dans des conditions de microgravité. Alors que les phages T7 infectent et détruisent généralement E. coli en 30 minutes sur Terre, aucune croissance virale mesurable n’a été observée au cours des premières heures passées dans l’espace. Cependant, après 23 jours, les bactériophages se sont propagés avec succès, réduisant ainsi les populations bactériennes. Cela indique que la microgravité n’empêche pas l’infection, mais la ralentit initialement.
Le retard est probablement dû à une convection réduite des fluides en l’absence de gravité, ce qui entrave la rencontre physique entre les particules virales et les cellules bactériennes. Cette perturbation du mélange normal affecte les premiers stades de l’infection, donnant aux bactéries un avantage temporaire.
Les mutations génétiques révèlent une pression adaptative
Pour comprendre les conséquences à long terme, les chercheurs ont séquencé les génomes des bactériophages et des bactéries après une incubation prolongée en microgravité. Les résultats ont montré une abondance de nouvelles mutations chez les deux organismes, confirmant qu’ils se sont adaptés à l’environnement spatial. Il est important de noter que les schémas de ces mutations différaient de ceux observés sous l’effet de la gravité terrestre, ce qui suggère que des pressions sélectives uniques sont en jeu dans l’espace.
L’étude s’est concentrée spécifiquement sur la protéine de liaison au récepteur du bactériophage – un élément crucial qui détermine l’efficacité avec laquelle un virus reconnaît et infecte son hôte. Une analyse mutationnelle approfondie a révélé des différences significatives dans l’évolution de cette protéine entre les expériences en microgravité et terrestres.
Les adaptations spatiales améliorent les applications terrestres
La découverte la plus surprenante est peut-être que les variantes de bactériophages évoluées en microgravité ont démontré une efficacité accrue contre les souches de E résistantes aux médicaments. coli sur Terre. Cela suggère que les pressions sélectives de l’espace peuvent générer des adaptations virales avec des applications terrestres précieuses, ouvrant potentiellement de nouvelles voies à la phagothérapie et à la biotechnologie.
“L’exploration de l’activité des phages dans des environnements non terrestres révèle de nouveaux déterminants génétiques de la condition physique et ouvre de nouvelles voies pour l’ingénierie des phages destinés à une utilisation terrestre.”
Le succès de cette recherche établit une base pour les futures investigations sur l’ISS. En étudiant comment les virus et les bactéries évoluent dans des conditions extrêmes, les scientifiques pourraient découvrir de nouvelles façons de lutter contre la résistance aux antibiotiques, développer des outils de diagnostic avancés et exploiter la puissance des phages à diverses fins biotechnologiques.
Cette étude renforce la valeur de la recherche spatiale non seulement pour comprendre les processus biologiques fondamentaux, mais également pour générer des solutions pratiques aux défis terrestres urgents.
P. Huss et al. 2026. La microgravité remodèle la coévolution bactériophage-hôte à bord de la Station spatiale internationale. PLoS Biol 24 (1) : e3003568 ; est ce que je: 10.1371/journal.pbio.3003568
