Бактерії E. coli відправили в космос

Ви коли-небудь замислювалися, що станеться, якщо захворіти в космосі? Щоб з'ясувати це, НАСА відправило зразки бактерій на навколоземну орбіту.

Одним з останніх невеликих супутникових експериментів агентства є E. coli Anti-Microbial Satellite, або EcAMS — супутник, який буде досліджувати генетичну основу ефективності антибіотиків проти бактерій кишкової палички (E. coli) в умовах низької космічної гравітації. Цей малий супутник типу CubeSat нещодавно був розгорнутий з МКС. Апарат повинен допомогти у вдосконаленні методів боротьби з інфекціями в ході космічних місій і знайти нові рішення для медицини на Землі.

«Якщо ми виявимо, що опірність в умовах мікрогравітації вище, ми зможемо щось зробити, тому що будемо знати ген, відповідальний за це», — сказав А. С. Матін, головний дослідник EcAMSat зі Стенфордського університету в Каліфорнії.

Вчені вважають, що бактерії, такі як кишкова паличка, можуть відчувати стрес в умовах мікрогравітації. Цей стрес активізує їх захисні системи, що ускладнює дію антибіотиків. Бактерії на Землі також здатні розвивати природну стійкість до традиційних методів лікування антибіотиками. Знаючи, як змінюється стійкість кишкової палички до препаратів в космосі, вчені зможуть розробити більш ефективне лікування.

Штами E. coli, використовувані в EcAMSat, викликають інфекції сечових шляхів, які можуть розвинутися у космонавтів у космос на додаток до інших типів інфекцій. Результати дослідження нададуть відомості про ідеальну дозування ліків для боротьби з інфекціями та допоможуть удосконалити вже існуючі антибіотики.

«За межами навколоземної орбіти вплив мікрогравітації та космічного випромінювання на здоров'я людини потребує розширеного знання про те, як біологія реагує на космічну середу. Уроки, витягнуті в цьому експерименті, стануть відправною точкою для більш досконалих біологічних місій CubeSat», — сказав Стівен Спремо, керівник проекту місії Дослідницького центру Еймса в Силіконовій долині Каліфорнії.

EcAMSat — унікальний автономний супутник, не потребує якого-небудь повідомлення з Землею. По прибутті на МКС екіпаж буде працювати з наземними контролерами, щоб вивести супутник на орбіту, потім він автоматично почне свій експеримент. Студенти Університету Санта-Клари в Каліфорнії будуть контролювати супутник, керувати операціями місії і завантажувати дані.

Космічний апарат розбудить дрімаючу кишкову паличку, наповнивши бактерії насиченою поживними речовинами рідиною, і буде підтримувати температуру в контейнерах на рівні температури людського тіла. Потім він вприснет в зразки мікроорганізмів різні дози антибіотиків. Буде порівнюватися два типу E. coli: один з природним геном, який допомагає протистояти бактеріям антибіотиків, а інший — без нього.

Бактерії будуть змішуватися з барвником, який змінює колір від синього до рожевого. Синій буде вказувати на те, що більшість клітин загинуло в результаті впливу антибіотика. Чим більше клітин залишиться життєздатними і активними, тим сильніше буде проявлятися рожевий. Вбудований датчик кольору виявить ці зміни і визначить, наскільки сильно два типу E. coli протистоять різних доз антибіотика.

Експеримент триватиме 150 годин. По мірі звернення EcAMSat навколо Землі набір даних розміром менше мегабайта буде передаватися по радіозв'язку на Землю. Після завершення своєї місії цей маленький супутник згорить у нашій атмосфері приблизно через 18 місяців.

«Хоча EcAMSat призначений тільки для однієї місії, багато його компоненти можуть стати в нагоді для виявлення життя в Сонячній системі, — сказав Тоні Рікко, головний технолог місії. — Використовуючи сенсори і технологію микрофлюидов від EcAMSat, НАСА розробила технологію, необхідну для пошуку життя на лунах, таких як Енцелад і Європа — океанічні світи, вкриті крижаними корками».