Viren werden im All stärker – und helfen auf der Erde gegen Superkeime

Resistente Bakterien erschweren heute viele Behandlungen im Krankenhaus. Infektionen sprechen schlechter auf Antibiotika an, Therapien dauern länger, das Risiko für Komplikationen steigt. Seit Jahren suchen Mediziner nach neuen Wegen, um solche Keime zu bekämpfen. Ein Ansatz kommt aus einer Richtung, die im Klinikalltag bislang keine Rolle spielte: aus der Raumfahrt. Experimente auf der Internationalen Raumstation zeigen, dass Viren in Schwerelosigkeit Eigenschaften entwickeln, die ihnen auf der Erde einen Vorteil verschaffen.

Schwerelosigkeit verändert, wie sich Flüssigkeiten bewegen und wie Zellen aufeinandertreffen. Das beeinflusst auch Viren, die gezielt Bakterien angreifen. Diese sogenannten Phagen gelten als natürliche Gegenspieler gefährlicher Keime, ließen sich bisher aber nur schwer kontrollieren. Eine Studie deutet nun darauf hin, dass der Aufenthalt im All ihre Eigenschaften so verändert, dass sie auf der Erde deutlich besser gegen resistente Bakterien wirken können.

Viren reagieren in Schwerelosigkeit deutlich langsamer

Unter normalen Bedingungen läuft eine Virusinfektion schnell ab. Viren treffen auf Bakterien, docken an und vermehren sich innerhalb kurzer Zeit. In der Schwerelosigkeit gelten andere Regeln. Flüssigkeiten durchmischen sich kaum. Teilchen sinken nicht ab. Begegnungen werden seltener. Das hat Folgen für den gesamten Infektionsprozess.

In den Experimenten auf der Raumstation infizierten Viren ihre Wirte deutlich langsamer als auf der Erde. Teilweise dauerte es Tage, bis eine erfolgreiche Vermehrung einsetzte. Diese Verzögerung wirkte wie ein Filter. Nur Virusvarianten mit klaren Vorteilen setzten sich durch. Zufällige Treffer reichten nicht mehr aus.

Anpassungsdruck formt Viren und Bakterien neu

Während sich Viren anpassen mussten, reagierten auch die Bakterien. Sie veränderten ihre Zellhüllen, ihren Stoffwechsel und ihre Stressantworten. Beide Seiten sammelten genetische Veränderungen. Entscheidend ist dabei nicht die Menge der Mutationen, sondern ihre Wirkung.

Besonders auffällig waren Veränderungen an Virusbestandteilen, die für das Andocken an Bakterien wichtig sind. Kleine Umbauten an diesen Strukturen reichten aus, um die Bindung zu verbessern. Die Viren wurden präziser. Gleichzeitig entwickelten Bakterien Schutzmechanismen, die sie widerstandsfähiger machten. Es entstand ein ungewöhnliches Gleichgewicht.

Nach dem All zeigen Viren neue Wirksamkeit

Nach der Rückkehr der Proben folgte der entscheidende Schritt. Die Forscher prüften, wie sich die im All entstandenen Virusvarianten auf der Erde verhalten. Dazu trafen sie auf Bakterienstämme, die aus medizinischen Zusammenhängen bekannt sind. Einige davon verursachen Harnwegsinfektionen und gelten als resistent gegen herkömmliche Phagen.

Das Ergebnis fiel deutlich aus. Virusvarianten aus der Schwerelosigkeit infizierten diese Bakterien wesentlich erfolgreicher als der ursprüngliche Virustyp. Vergleichsvarianten, die unter normalen Laborbedingungen entstanden waren, zeigten diesen Effekt nicht. Die besondere Umgebung im All hatte genetische Lösungen sichtbar gemacht, die auf der Erde verborgen blieben.

Verzögerung macht Viren effizienter

Der Vorteil liegt in der Auswahl. Die verzögerte Infektion zwingt Viren zu Effizienz. Sie müssen stabiler sein, gezielter andocken und sich unter ungünstigen Bedingungen behaupten. Diese Eigenschaften zahlen sich später aus, wenn sie auf robuste Krankheitserreger treffen.

„Der Weltraum verändert grundlegend, wie Viren und Bakterien miteinander interagieren. Die Infektion verlangsamt sich, und beide entwickeln sich entlang einer anderen Bahn als auf der Erde“, erklären die Studienautoren. Aus dieser anderen Bahn entstehen Varianten mit besonderer Wirksamkeit.

Neue Perspektive für Phagen

Phagen gelten seit Langem als mögliche Ergänzung zu Antibiotika. Ihr Einsatz scheiterte oft an der schnellen Anpassung von Bakterien. Die neuen Ergebnisse eröffnen einen anderen Blick. Extreme Umweltbedingungen können als Trainingsraum dienen. Dort entstehen Eigenschaften, die sich gezielt nutzen lassen.

Für den Alltag bedeutet das keine schnelle Therapie. Die Erkenntnisse zeigen jedoch einen neuen Weg, resistente Keime anzugehen. Statt nur Wirkstoffe zu verändern, lässt sich auch die Umgebung nutzen, in der Viren sich entwickeln. Schwerelosigkeit wirkt dabei wie ein biologischer Prüfstand.

Die Experimente konzentrierten sich auf einen bestimmten Bakterientyp. Andere Keime könnten anders reagieren. Zudem erfordert die Nutzung solcher Virusvarianten weitere Tests. Sicherheit und Wirksamkeit müssen geprüft werden, bevor ein Einsatz denkbar wird.

Kurz zusammengefasst:

• Schwerelosigkeit verändert, wie Viren Bakterien infizieren: Ohne Durchmischung treffen Viren ihre Wirte seltener, Infektionen verlaufen langsamer, und nur besonders angepasste Varianten setzen sich durch.
• Diese ungewöhnlichen Anpassungen machen Viren später wirksamer: Virusvarianten aus dem All binden gezielter an Bakterien und können auf der Erde auch resistente Krankheitserreger erfolgreich angreifen.
• Extreme Umweltbedingungen wie Schwerelosigkeit können neue biologische Eigenschaften hervorbringen, die im Kampf gegen Antibiotika-Resistenzen gezielt genutzt werden könnten.

Übrigens: Parallel zu den Experimenten im All spitzt sich die Lage auf der Erde weiter zu, denn weltweit versagen Antibiotika immer häufiger gegen alltägliche Infektionen. Die WHO warnt bereits, dass jede sechste bakterielle Infektion kaum noch behandelbar ist – mehr dazu in unserem Artikel.

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