Para peneliti telah menemukan bahwa mikroba yang terpapar gayaberat mikro di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) mengalami mutasi yang signifikan, beberapa di antaranya meningkatkan kemampuannya untuk memerangi bakteri yang kebal antibiotik di Bumi. Temuan ini menghadirkan jalur baru untuk mengembangkan pengobatan yang lebih efektif terhadap infeksi yang semakin tidak dapat diobati dengan obat konvensional.
Perlombaan Senjata Evolusioner di Orbit
Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah mengamati “perlombaan senjata” evolusioner antara bakteri Escherichia coli dan predator virusnya, bakteriofag T7. Perjuangan yang sedang berlangsung ini telah dipelajari secara ekstensif di laboratorium terestrial, namun tidak pernah dilakukan dalam kondisi penerbangan luar angkasa yang unik. Pada tahun 2020, para peneliti dari Universitas Wisconsin-Madison dan Rhodium Scientific Inc. meluncurkan eksperimen terkontrol di ISS, mengirimkan kedua organisme ke orbit untuk mengamati adaptasi mereka.
Eksperimen tersebut mencerminkan penelitian serupa yang dilakukan di Bumi, sehingga memungkinkan dilakukannya perbandingan langsung lintasan evolusi. Hasilnya mengungkapkan bahwa tidak adanya gravitasi secara mendasar mengubah cara fag dan bakteri berinteraksi. Dalam gayaberat mikro, laju infeksi melambat, dan kedua organisme berevolusi dengan cara yang berbeda dibandingkan dengan organisme yang hidup di Bumi.
Adaptasi Penting di Luar Angkasa
Bakteri yang diinkubasi di luar angkasa menunjukkan mutasi terutama pada gen yang terkait dengan respons stres dan regulasi nutrisi. Protein permukaannya juga mengalami perubahan, menunjukkan adanya adaptasi terhadap tekanan unik lingkungan luar angkasa. Fag, pada gilirannya, mengembangkan mutasi balik untuk mempertahankan kemampuannya menginfeksi bakteri.
Yang terpenting, tim mengidentifikasi mutasi fag spesifik yang disebabkan oleh ruang angkasa yang menunjukkan peningkatan efektivitas yang luar biasa terhadap strain E. coli bertanggung jawab atas infeksi saluran kemih (ISK). Lebih dari 90% bakteri penyebab ISK kini resisten terhadap antibiotik, menjadikan terapi fag sebagai alternatif yang tepat.
Dari Lab Luar Angkasa hingga Solusi Terikat Bumi
Dengan menganalisis adaptasi berbasis ruang angkasa ini, para peneliti dapat merekayasa fag dengan aktivitas unggul melawan patogen yang resistan terhadap obat di Bumi. Ini berarti bahwa kondisi luar angkasa yang keras dapat memberikan tekanan evolusioner yang unik untuk mempercepat pengembangan strategi antimikroba baru.
“Ruang angkasa menawarkan laboratorium alami untuk mempelajari evolusi mikroba dengan cara yang tidak mungkin dilakukan di Bumi,” kata para peneliti. “Adaptasi yang kami amati dapat mengarah pada terapi berbasis fag generasi berikutnya.”
Temuan ini menyoroti potensi penelitian luar angkasa untuk mengatasi tantangan kesehatan terestrial yang mendesak. Ketika resistensi antibiotik terus meningkat, memahami bagaimana mikroba berevolusi di lingkungan ekstrem mungkin penting untuk tetap menjadi yang terdepan.
