Přiznám se, že nemám rád šokující nadpisy a hned na začátku tak musím uvést, že nadpis tohoto článku nelže. Je potřeba nazývat věci pravými jmény. A bakterie s latinským jménem Staphylococcus aureus si nelichotivé označení opravdu zaslouží. Tenhle nepatrný tvor, který je vidět jen pod mikroskopem totiž dokáže v lidském těle nadělat pořádnou paseku. Někdy způsobí jen lehké záněty měkkých tkání, ale ve svém arzenálu má i rozsáhlé sepse, kterým podlehlo již několik milionů lidí. Zlatý stafylokok je velkým nepřítelem lékařů po celém světě a na boj s ním vyráží i unikátní vědecká laboratoř – Mezinárodní vesmírná stanice.

SpaceX plánuje, že 18. února pošle k ISS již desátou zásobovací loď Dragon. Ta ponese kromě běžných nákladů jako je jídlo, oblečení, nebo hygienické potřeby i mimořádně sledovaný balíček. V jeho útrobách se bude ukrývat bakterie, která je schopná odolávat antibiotikům a které nedělá problém zahubit člověka. Ale cílem není poslat do vesmíru biologickou zbraň, právě naopak.

Zlatý stafylokok zabije každý rok jen ve Spojených státech více lidí, než virus HIV, Parkinsonova choroba, dušnost a vrazi dohromady. V prostředí Mezinárodní vesmírné stanice, kde je vyšší úroveň radiace se očekává více mutací. Vědci by tak mohli získat potřebný náskok – zjistí, jak by se mohl patogen vyvíjet ještě dříve, než k těmto změnám dojde na Zemi.

Na ISS totiž nevyrazí obyčejný zlatý stafylokok, ale kolonie označovaná jako MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, tedy česky Methicilin-rezistentní zlatý stafylokok). Jde tedy o bakterii, která vykazuje odolnost vůči antibiotikům, což dělá lékařům největší starosti. „Využijeme prostředí s mikrogravitací na ISS k urychlení detailního medicínského výzkumu tady na Zemi,“ vysvětluje hlavní výzkumník Anita Goel, která je nejvyšším článkem v biotechnologické společnosti Nanobiosym.

Tato firma v roce 2015 vyvinula zařízení zvané Gene-RADAR – šlo o první mobilní skener schopný v reálném čase diagnostikovat libovolnou chorobu při pouhé desetině nákladů ve srovnání s běžnými testy. Právě tenhle přístroj se na ISS použije k vyhodnocování mutací dvou bakteriálních kmenů MRSA v důsledku působení mikrogravitace.

Z těchto údajů Goel a její tým vytvoří předpovědní modely, které se pokusí nasimulovat, jak tento antibiotikům odolný patogen může mutovat v pozemských podmínkách v průběhu příštích let. Bez přehánění tak mohou laboranti získat potřebný náskok pro vývoj účinných léků. „Naše schopnosti předvídat pomocí Gene-RADAR mutace v bakteriích odolných proti antibiotikům jsou mnohem přesnější. Můžeme zastavit šíření nejnebezpečnějšího patogenu na světě,“ popisuje Goel.

Ale odhlédněme od silných slov. Jisté je, že tento experiment pod křídly NASA zatím nemá jistý výsledek. Vědci momentálně netuší, jak MRSA zareaguje na svůj nový domov na oběžné dráze. Je to pochopitelné, protože ještě nikdy dříve se tento kmen do vesmíru nedostal. Minulé výzkumy jiných bakterií na ISS ale prokázaly, že kosmické prostředí může způsobit podobný růst, mutace a celkové populační trendy jako na Zemi, které ale přichází rychleji.

Důvod musíme hledat v některých metabolických procesech, které jsou v kosmickém prostředí aktivnější. Kosmická radiace s relativně nízkými dávkami ionizujícího záření může změnit aktivitu určitých genů. Už v roce 2000 proběhl na stanici Mir experiment, který během 40 dní prokázal, že tempo mutací klonovaných bakteriálních genů vložených do běžného droždí vzrostlo téměř trojnásobně oproti kontrolní skupině, která zůstala na Zemi.

Jiná studie z roku 1999 sázela na čínský návratový balón určený pro vysoké výšky a studovala změny frekvencí mutace bakterie E- coli. Výsledek ukázal, že typy a frekvence se od sebe velmi lišily podle podmínek, kterým byly vystaveny. Ale zpátky do nedávné minulosti – ohledně mutací nám hodně prozradil i experiment s dvojčaty Kellyovými – doporučujeme skvělý článek v češtině – ale pořád je tu mnoho věcí, které neznáme, věcí,kde nás vesmír pořád tak trochu mate – výsledky pak kolísají od přínosných pro lidstvo až po nepříznivé vlivy.

Ale obecně vzato vědci věří, že efekty spojené s mikrogravitací jsou hlavními pohonnými jednotkami, které urychlují mutaci. Dá se očekávat, že vystavení vzorků radiaci mimo ochranné pásmo zemské magnetického pole by také mohlo hrát roli. Takové studie jsou klíčové pro budoucí pilotované výpravy, které se vypraví do meziplanetárního prostoru. Tam bude posádka vystavena plné radiaci a může se spolehnout jen na radiační ochranu stěn. Ale i přesto je potřeba vědět, jak na takové prostředí reagují buňky na základní úrovni.

„Je tu obecné vědecké souznění, že prostředí mikrogravitace poskytuje ten hlavní vliv, který ovlivňuje tempo růstu bakterií a chování jejich těl během krátkých kosmických letů,“ tolik říká studie z roku 2015, ve které se dočteme: „Radiace může zvýšit tempo mikrobiálních mutací během letu.“ Pokud je tušení, které má Anita Goel, správné, je to stejné, jako kdyby armádní vojevůdci získali stroj času, který by je posunul dopředu v čase, aby si mohli prohlédnout, co jejich nepřítel udělá, aby se pak mohli vrátit do přítomnosti a řádně se na tuto situaci připravit.

Místo toho, aby lékaři jen pasivně čekali, jak se MRSA změní, a pak podle toho měnili léky, bude možné tento vývoj urychlit ve vesmíru a získat díky tomu modely, které nám ukáží, jakým způsobem může tento neviditelný nepřítel mutovat. A že jde o nepřítele opravdu nebezpečného, není potřeba spekulovat. Očekává se, že bakterie odolné konvenčním antibiotikům mohou být jednou z největších globálních hrozeb, která může v průběhu příštích let zahubit stovky milionů lidí po celé planetě. Zdá se Vám tohle číslo přehnané? MRSA každý rok jen v USA zasáhne do životů 90 000 pacientů, přičemž 20 000 jich podlehne – opět se jedná jen o čísla vztažená na USA. Tato smutná čísla ukazují, že s tímhle nepřítelem je potřeba co nejrychleji zatočit.

V závěru článku se ještě podíváme na celou zásobovací misi lodi Dragon. Zatím stále platí, že ke startu dojde zítra, tedy v sobotu 18.2. v 16:01 našeho času. Vysílání NASA začíná ve 14:30, náš česky komentovaný přenos spustíme kolem 15:45. Záchyt a připojení lodi Dragon ke spodnímu uzlu modulu Harmony má přijít 20.2. kolem 15:00 – 18:00. Pokud by se musel start odložit na neděli, termín by se posunul na 15:38 našeho času. Meteorologové zatím dávají sobotnímu termínu 60% pravděpodobnost dobrých podmínek a v neděli ještě o 10% více.

Dragon ponese celkem 2490 kg nákladu, přičemž 960 kg váží náklad v nehermetizované sekci, což je experiment SAGE III pro studium ozonu a STP-H5 pro monitorování frekvence a intenzity blesků po celém světě. Náklad v hermetizované sekci váží 1530 kg a tvoří jej vědecké vybavení (732 kg), zásoby pro posádku (296 kg), hardware pro kosmickou stanici (382 kg), nástroje pro výstupy do volného prostoru (10 kg), počítačové vybavení (11 kg) a hardware pro ruskou část stanice (22 kg).

Zdroje informací:
http://www.sciencealert.com/
http://www.iflscience.com/
http://www.americaspace.com/
https://www.nasa.gov/
http://www.patrick.af.mil/
http://forum.kosmonautix.cz/

Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8f/Neutrophil_MRSA_II.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/0/01/Human_neutrophil_ingesting_MRSA.jpg
https://www.nasa.gov…/research/experiments/Nanobiosym%20Genes_1.png
https://upload.wikimedia.org/…Staphylococccus_aureus_%28MRSA%29_Bacteria.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/77/Neutrophil_MRSA_I.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/533px-EARSS_MRSA_2008-en.svg.png