Conmoción en la NASA tras un descubrimiento histórico: cultivan un virus y al traerlo a la Tierra pasa esto

Un experimento liderado por la NASA y publicado en la revista científica PLOS Biology revela que determinados virus cultivados en el espacio regresan a la Tierra con una capacidad reforzada para infectar bacterias. Las interacciones entre bacteriófagos y sus hospedadores han sido ampliamente estudiadas en la Tierra, pero su comportamiento en microgravedad sigue siendo en gran medida inexplorado. En este trabajo, los investigadores analizaron la dinámica entre el bacteriófago T7 y Escherichia coli en microgravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS). «La actividad del fago se retrasó inicialmente en microgravedad, pero finalmente fue exitosa. Identificamos mutaciones de novo tanto en el fago como en la bacteria que mejoraron su aptitud en microgravedad», revelan.

La microgravedad es la condición de casi ausencia de peso que se experimenta en órbita y altera tanto los procesos físicos de transporte como los estados fisiológicos que determinan la depredación por fagos y el crecimiento bacteriano, creando un nicho ambiental distinto de cualquier otro encontrado en la Tierra. «El espacio cambia fundamentalmente la forma en que interactúan fagos y bacterias: la infección se ralentiza y ambos organismos evolucionan a lo largo de una trayectoria diferente a la de la Tierra», explican.

La NASA cultiva virus en el espacio

La investigación muestra que algunos  virus que se desarrollan en el espacio adquieren mutaciones que los hacen más eficaces a la hora de infectar bacterias al regresar a la Tierra. El microbiólogo Emmanuel Gonzalez, de la Universidad McGill en Montreal, y miembro del GeneLab de la NASA, explica: «En el espacio, tenían dificultades para moverse. Tuvieron que cambiar la forma en que se adhieren a las bacterias, pasando de un método pegajoso, que era efectivo en la Tierra, a uno mucho más rígido y específico».

La interacción de bacterias y virus bacteriófagos (los virus que infectan bacterias) en la Tierra sigue un ciclo constante: las bacterias desarrollan mecanismos para protegerse de los fagos, mientras que estos últimos perfeccionan sus estrategias para penetrarlas. Sin embargo, en microgravedad, la situación cambia por completo.

El estudio de la EEI comparó poblaciones idénticas de Escherichia coli infectadas con el bacteriófago T7; unas se desarrollaban en micogravedad, mientras otras permanecían en la Tierra como control. Los resultados mostraron que la microgravedad alteró tanto la velocidad como la dinámica de infección, ya que los fluidos no se mezclan de manera natural, reduciendo la frecuencia de encuentro entre virus y bacterias.

«Si logramos determinar qué hacen los fagos a nivel genético para adaptarse al entorno de microgravedad, podremos aplicar ese conocimiento a experimentos con bacterias resistentes. Esto puede ser un paso positivo en la carrera por optimizar los antibióticos en la Tierra», declaró Nicol Caplin, ex astrobióloga de la Agencia Espacial Europea.

Mutaciones únicas en microgravedad

El análisis genético de los microorganismos cultivados en la EEI reveló mutaciones exclusivas tanto en los fagos como en las bacterias, que no se dieron en los cultivos terrestres. Los virus espaciales desarrollaron cambios que aumentaron la afinidad por los receptores bacterianos, mientras que las E. coli modificaron estructuras defensivas que fortalecieron su resistencia en microgravedad.

«Hemos descubierto que algunas de las nuevas mutaciones de los bacteriófagos son extremadamente eficaces para matar patógenos de infecciones del tracto urinario en la Tierra. Nuestros resultados destacan el enorme potencial de la investigación sobre los bacteriófagos a bordo de la Estación Espacial Internacional para revelar nuevas perspectivas sobre la adaptación microbiana» , señalaron los autores del estudio publicado en la revista científica PLOS Biology.

Lo más sorprendente fue que los fagos adaptados al espacio mostraron, una vez regresaron a la Tierra, una eficacia superior contra cepas de E. coli asociadas a infecciones urinarias, incluidas aquellas resistentes al fago T7 original. «Fue un hallazgo fortuito. No esperábamos que los fagos mutantes tuvieran un desempeño tan superior en la Tierra».

Implicaciones para la medicina

«Si logramos determinar qué cambios genéticos permiten a los fagos adaptarse al entorno espacial, podremos aplicar ese conocimiento a bacterias resistentes en nuestro planeta. Esto sería un avance significativo en la optimización de tratamientos antibacterianos».

Estos hallazgos podrían tener implicaciones directas en el desarrollo de terapias con bacteriófagos. Sin embargo, los investigadores advierten que enviar virus al espacio no es una solución práctica inmediatas, ya que los costes que se derivan de los experimentos orbitales son muy elevados. Por ello, se están estudiando alternativas más accesibles, como la simulación de microgravedad en laboratorios terrestres.

«Estos resultados muestran cómo el espacio puede ayudarnos a mejorar la actividad de las terapias con fagos. Sin embargo tenemos que tener en cuenta el costo de enviar fagos al espacio o simular la microgravedad en la Tierra para lograr estos resultados», señaló Charlie Mo, profesor asistente del Departamento de Bacteriología de la Universidad de Wisconsin-Madison, que no participó en la investigación.

En definitiva, el espacio se confirma como un laboratorio evolutivo natural que podría acelerar el desarrollo de terapias más eficaces frente a bacterias resistentes.