V rámci snah o lepší pochopení zdraví astronautů a účinků kosmického prostředí na lidské tělo připravila NASA nový experiment na ISS, který má urychlit detekci bakterií odolných vůči antibiotikům, čímž se zlepší bezpečnost nejen astronautů, ale i pacientů na Zemi. Infekce způsobené bakteriemi odolnými vůči antibiotikům se léčí jen těžko, případně vůbec. Antibiotická rezistence je tak mezi nejčastějšími příčinami celosvětových úmrtí a představuje globální zdravotní riziko.

Experiment GEARS (Genomic Enumeration of Antibiotic Resistance in Space), který spravuje Ames Research Center z kalifornského Silicon Valley, obnáší zapojení astronautů v podobě provádění stěrů z povrchů v různých částech interiéru stanice a jejich následné analyzování a hledání antibioticky rezistentních bakterií. Hlavní důraz bude kladen na Enterococcus faecalis, což je typ bakterie, který se běžně nachází v lidském těle. Tento experiment je prvním ze série kroků, které mají vést k lepšímu pochopení, jak organismy v kosmickém prostředí rostou a jak tyto podobnosti i odlišnosti mohou pomoci zlepšení výzkumu zpět na Zemi.

„Enterococcus  je druh organismu, který je tu s námi od doby, kdy naši předkové vylezli z oceánu, a mezi obyvateli lidského střeva patří do základní sestavy,“ říká Christopher Carr, odborný asistent na Georgia Institute of Technology a spoluřešitel projektu GEARS a dodává: „Dokáže přežít vně i uvnitř svého hostitele, což mu umožnilo stát se druhým nejčastějším původcem nemocničních infekcí. Chceme porozumět tomu, jak se tento typ organismu adaptuje na kosmické prostředí.“

Experiment GEARS cílí na zlepšení detekce a identifikace těchto bakterií, přičemž vychází z existujících projektů, které se snaží porozumět tomu, jak na površích stanice rostou různé organismy. „Od roku 2000 monitorujeme povrchy na stanici, ale tento experiment nám umožní získat více informací, než jen totožnost přítomných organismů, což je v současnosti jediné, co se používá pro hodnocení rizik,“ vysvětluje Sarah Wallace, mikrobioložka z Johnsonova střediska v Houstonu a hlavní spoluřešitelka projektu GEARS a dodává: „Vzhledem k tomu, že stanice obíhá blízko Země, je to prostor s nízkým rizikem pro vyhodnocení a získání dalších informací o četnosti výskytu těchto bakterií a o tom, jak reagují na vesmírné prostředí, abychom mohli tyto poznatky využít při misích na Měsíc a Mars, kde je zásobování složitější.“

V průběhu následujícího roku budou astronauti s pomocí vatových tyčinek provádět stěry z různých povrchů v útrobách stanice, aby vzorky později analyzovali přidáním antibiotika do média, ve kterém nasbírané mikroorganismy porostou. Výsledky mají ukázat, kde tyto (a další) odolné bakterie rostou a zda tam mohou přetrvávat nebo se šířit po stanici. Experiment byl na ISS dopraven v rámci nákladní mise CRS-30 v srpnu 2024 a jeho první fáze přinesla překvapivé výsledky. Bylo objeveno jen velmi málo kolonií rezistentních bakterií, přičemž ani v jednom případě nešlo o E. faecalis. To je pro hrozbu rezistence vůči antibiotikům ve vesmíru dobré znamení.

„Před prováděním stěrů se trochu uklízelo, což mohlo odstranit některé bakterie,“ říká Carr. K lepšímu pochopení, kde by mohly nebezpečné bakterie žít, astronauti před druhým kolem stěrů přerušili některé úklidové činnosti. „Chceme, aby astronauti měli čisté prostředí, ale také chceme testovat hodně osahávaná místa. Proto se záměrně a nakrátko vyhnuli čištění některých oblastí, abychom pochopili, jak se bakterie mohou na stanici množit nebo šířit.“ Tento experiment je první studií, která provedla metagenomické sekvenování ve vesmíru, což je metoda, která analyzuje veškerý genetický materiál ve vzorku, aby identifikovala a charakterizovala všechny přítomné organismy. Jde o důležitou výzkumnou a lékařskou diagnostickou schopnost pro budoucí mise do hlubokého vesmíru.

Tým zodpovědný za experiment GEARS věří, že vytvoří rychlý pracovní postup pro analýzu vzorků bakterií a zkrátí tak dobu mezi provedením stěrů a výsledkem testu ze dnů na hodiny. Tento pracovní postup by se mohl uplatnit v nemocnicích a měl by obrovský dopad při léčbě nemocničních infekcí způsobených mikroby rezistentními vůči antibiotikům. Tyto výsledky mohou reálně zachraňovat životy. Každoročně zemře v důsledku antibioticky rezistentních infekcí více než 35 000 lidí. Pro Sarah Wallace je tato problematika důležitá i z osobního hlediska, neboť právě z tohoto důvodu přišla o člena rodiny. „Není to výjimečné. Mnoho lidí zažilo takovou ztrátu,“ říká Wallace a dodává: „Metoda, která poskytne odpověď během několika hodin, je obrovské a výrazné zlepšení. Mým úkolem je udržet posádku zdravou, ale zároveň jsme nadšení z toho, že se tato práce vrací zpět na Zemi. Doufám, že se nám podaří posvítit si na rychlou analýzu bakterií: když to dokážeme ve vesmíru, dokážeme to i na Zemi.“

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.antibioticresearch.org.uk/wp-content/uploads/2019/07/antibiotic-resistant-bacteria.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Enterococcus_faecalis20023-300.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/02/iss071e041625large.jpg