Dans les écosystèmes microbiens, une bataille silencieuse mais acharnée se joue en permanence. Il s'agit d'une véritable course à l'armement évolutive entre les bactéries et les virus qui les infectent, appelés bactériophages ou simplement phages.
Sur Terre, cette dynamique est largement étudiée, les phages adaptant leurs stratégies pour percer les défenses bactériennes, et vice-versa.
Cependant, l’environnement unique de l’espace, avec sa quasi-absence de gravité, restait une formidable inconnue, modifiant potentiellement les règles de cet affrontement ancestral.
Une expérience menée sur l'ISS révèle que la microgravité ralentit l'infection des bactéries par les virus et modifie leur évolution. Ces mutations inattendues ont permis de concevoir des phages plus efficaces contre des souches bactériennes résistantes aux antibiotiques, ouvrant de nouvelles perspectives pour la médecine terrestre.
Un duel microscopique en apesanteur
Pour explorer ce territoire inconnu, une équipe de chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison a orchestré une expérience comparative d'une grande précision.
Ils ont mis en contact une bactérie bien connue, Escherichia coli, avec son prédateur viral, le phage T7. Deux séries d'échantillons identiques ont été préparées : l'une est restée sur Terre comme groupe de contrôle, tandis que l'autre a été envoyée en orbite à bord de la Station Spatiale Internationale.
Les premiers résultats ont été surprenants. Alors que sur Terre, les phages infectent et détruisent les cellules d'E. coli en moins d'une heure, le processus a été considérablement retardé dans l'espace.
Les chercheurs émettent l'hypothèse que ce ralentissement en microgravité est dû à une réduction des rencontres physiques entre virus et bactéries, faute de convection. Après 23 jours, l'infection a bien eu lieu, mais la dynamique de l'interaction avait été fondamentalement altérée.
Quand l'évolution prend un chemin inattendu
L'analyse la plus fascinante est venue du séquençage du génome des microbes après leur séjour spatial. Les mutations génétiques observées chez les virus et les bactéries à bord de l'ISS étaient significativement différentes de celles du groupe terrestre.
En orbite, les phages ont accumulé des mutations renforçant leur capacité à s'accrocher aux cellules bactériennes, tandis que les bactéries développaient des défenses spécifiques et des adaptations pour mieux survivre dans cet environnement hostile.
Grâce à une technique de pointe appelée balayage mutationnel profond, les scientifiques ont pu identifier les changements précis. Les modifications les plus notables concernaient la protéine de liaison au récepteur du virus, en quelque sorte sa clé d'entrée dans la bactérie.
La microgravité n'a pas seulement ralenti les choses ; elle a poussé l'évolution des deux organismes dans des directions totalement nouvelles et imprévisibles.
De l'orbite terrestre aux traitements de demain ?
C'est ici que la découverte prend une dimension spectaculaire pour la santé humaine. De retour sur Terre, les chercheurs ont utilisé ces connaissances pour concevoir des phages « améliorés », intégrant les mutations apparues en orbite.
Ils les ont ensuite testés contre des souches d'E. coli uropathogènes, responsables d'infections urinaires et souvent résistantes aux antibiotiques. Le résultat fut sans appel : les phages modifiés par l'expérience spatiale se sont montrés capables de neutraliser ces bactéries que les phages standards ne parvenaient pas à vaincre.
Cette avancée ouvre une voie prometteuse pour la phagothérapie, une alternative potentielle aux antibiotiques face à la crise des superbactéries. L'espace pourrait ainsi devenir un laboratoire unique pour révéler des faiblesses cachées chez les pathogènes.
La prochaine étape, cependant, se heurte à la problématique de la logistique : mener de telles expériences en orbite reste un défi complexe et coûteux. Cette étude souligne néanmoins l'immense potentiel de la recherche spatiale, non seulement pour préparer les futurs vols habités, mais aussi pour générer des innovations médicales inattendues sur notre propre planète.
