良いニュース：宇宙の細菌は（おそらく）人間を破壊するために進化しているわけではない

宇宙船で病気が蔓延し、乗組員が大勢死ぬというSF小説を読んだことがある人は多いだろう。宇宙には他にも多くの恐怖が潜んでいるが、新たな研究によると、地球から持ち込んだ細菌は、宇宙船の乗組員とともに生き延びるよう進化する可能性が高いという。

生命が存在するところならどこでも、細菌は避けられません。それは、家から国際宇宙ステーションまで、あらゆる建築環境を含みます。しかし、科学者たちは、微生物がこうした生活環境にどう適応するかを研究し始めたばかりです。「宇宙飛行と宇宙環境が微生物を含む生物にどう影響するかについては、多くの疑問があります」と、ノースウェスタン大学の微生物学者で環境エンジニアであり、少なくともそれらの疑問の一部に答えを出す新しい論文の著者であるエリカ・ハートマンは言います。

宇宙で暮らす人間の免疫システムは弱く、そのため宇宙飛行士は感染に対してより脆弱である可能性がある。細菌がどのように反応するかは十分に文書化されておらず、細菌が宇宙環境に適応して人間に害を及ぼすのではないかとの懸念もある。今週、 mSystems誌に発表された新しい研究は、宇宙では細菌が生き残るために適応しているだけであるという有望なヒントを提供している。

ハートマン氏と同僚は、国際宇宙ステーションの微生物と地球上の微生物のゲノムを比較した。一般的に同じ遺伝子を持つ人間とは異なり、細菌は同じ種であっても異なる場合がある。もちろん、すべての人間が同一というわけではないが、私たちは皆、同じ種類の遺伝情報を持っている。茶色の目や青い目を持っているかもしれないが、ほとんどの人は何らかの目を作る遺伝子を持って生まれている。細菌の場合、「それは、ある種の細菌の一部に翼があり、一部に腕があるのと同じようなものでしょう」とハートマン氏は言う。

研究チームは、2つの一般的な細菌、黄色ブドウ球菌とセレウス菌に注目した。「この2つを選んだのは、生活様式が非常に異なるからです」とハートマン氏は言う。黄色ブドウ球菌はヒトのマイクロバイオームに典型的に生息するが、条件が整えば感染症を引き起こす可能性がある。一方、セレウス菌は土壌に生息する。

ハートマン氏と同僚たちは、ISS の細菌は地球上の細菌とは遺伝的に異なっているが、毒性が強かったり、抗生物質などの対策に耐性を持つようになったりするわけではないことを発見した。「私たちの研究結果は、この潜在的な適応反応に関与する最も重要な細菌機能は細菌のライフスタイルに特有のものであり、人間の健康に直接影響を及ぼさないことを示唆している」と研究者らは書いている。

これは期待の持てる最初の研究結果だが、地球上の推定1兆種の微生物がすべて宇宙で同じように行動するとは考えられない。「細菌の多様性は膨大です」とハートマン氏は言う。彼女は、さらなる研究で他の細菌を分析し、実験室環境での変化を再現する実験を行うことで比較範囲を広げられることを期待している。

ハートマン氏のチームは「本当に良い仕事をした」と、ISS を研究しているカリフォルニア大学デービス校の微生物学者デビッド・コイル氏は言う。「微生物全般、特に宇宙ステーションの微生物については、恐怖をあおる意見がたくさんある」と彼は言う。ハートマン氏のチームが採用したアプローチは、宇宙微生物の変化を遺伝子レベルで調べることであり、研究対象の細菌が宇宙環境に適応する方法について、証拠に基づいた合理的な評価を提供していると彼は言う。その結果は「ある意味安心できる」と彼は付け加える。細菌が毒性を強めて宇宙環境に適応するわけではないことを示しているからだ。

この種の研究は、宇宙船の設計から住宅の設計まで、幅広い応用が考えられます。たとえば、どのような表面が地球外細菌の悪い適応を促進するかを研究者が解明できれば、宇宙船の設計者は、そうした構造を最小限に抑えるか、代替物を使用することに集中できます。ハートマン氏は、生命が存在するため、あらゆる人工環境には微生物が存在すると述べ、微生物をすべて根絶しようとするのではなく、微生物と最もうまく共存する方法を見つけ出すことが問題であると述べています。