国際宇宙ステーションには細菌がうようよしており、中には有害なものもあるかもしれない

今週は火星を夢見ているかもしれない。NASA の探査機インサイトが昨日、赤い惑星に着陸したからだ。しかし、宇宙でインサイトと合流する前に、宇宙で細菌と人間が共存できる仕組みを理解するには、もっと身近なところでやるべき研究がまだたくさんある。研究者たちは、人工的に居住可能な国際宇宙ステーションであらゆる種類の細菌が繁殖していることを発見している。カリフォルニア工科大学ジェット推進研究所の研究者による新しい研究では、その 1 つ、つまり、感染の可能性があるエンテロバクターと呼ばれる細菌のどの菌株が宇宙飛行士に付き従って国際宇宙ステーションにやってくるかに着目した。

パニックにならないでください。まず、発見されたエンテロバクターの菌株はどれも宇宙飛行士を病気にすることはありません。しかし、これらの菌株が宇宙で繁殖できるという科学的証拠は、ISS やその他の宇宙船を人間にとって安全に保つ方法をより深く理解するのに役立ちます。

「ISSのような閉鎖された環境で微生物がどのように成長するかを理解することは、宇宙旅行に伴う健康上の懸念に対してよりよく備えることに役立つだろう」と、研究の筆頭著者であるニティン・シン氏はJPLからポピュラーサイエンスに提供された声明の中で述べた。

エンテロバクターは比較的一般的なタイプの細菌で、良性の菌株は腸管のほか、土壌や水中にもよく見られます。ほとんどは無害ですが、これらの細菌の少なくともいくつかの菌株は人体に有害で、呼吸器系やその他の臓器系に感染する可能性があります。研究者らは、JPL が行った一連の実験の一環として 2015 年に ISS で収集された 5 つの分離されたエンテロバクター菌株を分析しました (最近発表された別の実験でも、ブドウ球菌について調べています)。そのうち 4 つは「廃棄物および衛生区画」(宇宙飛行士が用を足す場所) から、もう 1 つは運動エリアから採取されたものです。研究者らは各菌株のゲノムを配列決定し、入手可能なすべての地球上のサンプル (1,200 を超える菌株) のゲノムと比較し、ISS 上の細菌が地球上の細菌に似ているかどうかを調査しました。

研究者らは、ISS の菌株が、潜在的に病原性の細菌であるエンテロバクター・ブガンデンシスの 3 つの菌株に最も似ていることを発見した。ISS のエンテロバクターはいずれも現時点では病気を引き起こすことはできないが、地球上でE. ブガンデンシスが病気を引き起こしたことがあるため、監視する必要がある、と研究者らは結論付けた。

この研究は、ISS の微生物の生態を理解し、分類するという JPL のより大規模なプロジェクトの一部です。「この研究は、ISS の微生物叢を監視することがなぜ重要であるかを強調しています」とシン氏は書いています。「微生物がどのように成長し、適応するかを観察することで、宇宙飛行士の健康をよりよく管理でき、ステーションのさまざまな場所をどのくらいの頻度で掃除すればよいかを知ることができます。」

宇宙では、これは特に重要だと彼は書いている。「人間の免疫システムは宇宙にいる間、特にストレスを受ける」からだ。つまり、予期せぬ細菌、あるいは地球上の健康な人間には害を及ぼさない少量の細菌が、潜在的に大きな影響を及ぼす可能性があるということだ。

「ISS での懸念は、病院での懸念と実際は変わらないと思います」と、ISS の細菌を研究してきた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。病院と同様、ISS では清掃作業のため、自然の細菌が環境に存在せず、有害な細菌が住み着く隙間が空いている。そして、人間自身が、こうした潜在的に有害な細菌の発生源となることもよくある。

さらに、地球上の微生物叢についてはまだよくわかっていないという事実もあります。つまり、すべての論文が、この分野にまったく新しい知識をもたらす可能性があるということです。そして、その情報は宇宙旅行に不可欠です。「人類の宇宙探査の夢は、私たちの周りの微生物の世界を理解しなければ実現できません」とシン氏は書いています。「これらの分野を研究することは、その未来に備えるための重要な部分です。」

おそらくいつか、ISS や宇宙船に準備された微生物叢を植え付けて宇宙に持ち込む日が来るだろうとコイル氏は推測する。それは宇宙飛行士の健康を促進し、可能な限り細菌のない状態を保つという現在の方針よりも優れたものだ。「まだそこまでには至っていません」と同氏は言う。「私たちにはそれを行うための理解がありません」。しかし、いつかはそうなるかもしれない。