Une étude microbienne de 5 ans sur la Station spatiale internationale (ISS) et ses astronautes par des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) et de la NASA a révélé que l’habitat de l’ISS est sûr pour ses résidents.
L’effort de recherche représente la première caractérisation complète du profil environnemental (ou microbiome) de la station spatiale et est le premier à comparer le microbiome de l’ISS au microbiome d’un astronaute en utilisant des techniques de séquençage d’ADN métagénomique.
Leur article, publié dans la revue Microbiomeest le travail de scientifiques du LLNL, du Jet Propulsion Laboratory (JPL) basé à Pasadena et de deux centres de la NASA : le centre de recherche Ames dans la Silicon Valley en Californie et le Johnson Space Center basé à Houston.
« Bien que notre enquête ait trouvé plusieurs microbes opportunistes, nous avons conclu que l’ISS est un environnement sûr pour les astronautes », a déclaré la biologiste du LLNL Crystal Jaing, co-auteur de l’article.
« Nous avons découvert que le microbiome des surfaces de l’ISS est stable et que la majeure partie du microbiome est associée à la peau humaine », a déclaré Jaing.
La collègue de Jaing, Kasthuri Venkateswaran, l’auteur principal de l’article le plus récent et microbiologiste au JPL, était d’accord avec son évaluation.
« Nous considérons que l’environnement de l’ISS est sûr. Les astronautes l’ont gardé en ordre en maintenant la propreté de la station spatiale. »
Venkateswaran a qualifié la collaboration LLNL-NASA de « fabuleuse ».
« Nous avons tous travaillé en harmonie et les différentes expertises des différentes institutions ont fait en sorte que la collaboration fonctionne bien », a-t-il déclaré, citant l’expérience de vol de JPL, les capacités de biologie moléculaire de LLNL et l’expertise virale de Johnson.
Au cours de l’effort de recherche de 5 ans, de 2015 à 2020, l’équipe a mené deux études majeures. Dans le projet Microbial Tracking (MT)-1, dirigé par Venkateswaren, la diversité microbienne des surfaces des stations spatiales et des échantillons d’air a été caractérisée en utilisant à la fois la microbiologie conventionnelle et des techniques moléculaires. L’étude MT-2, dirigée par Jaing, a élargi la première enquête en comparant des échantillons d’astronautes avec des échantillons provenant exactement des mêmes surfaces étudiées par MT-1.
Dans leur article, des analyses après vol ont démontré que Staphylococcus sp. et Malassezia sp. étaient respectivement les espèces bactériennes et fongiques les plus courantes.
Généralement, aucun de ces deux organismes n’est nocif et ces résultats montrent que le microbiome de l’ISS était dominé par des organismes associés à la peau humaine.
« Dans l’ensemble, la composition de la surface de l’ISS était extrêmement stable au-delà de quelques petits changements au cours de notre étude de cinq ans », a déclaré Jaing. « C’est un processus dynamique, tout comme le corps humain. »
« Les profils des gènes de résistance aux antimicrobiens ISS étaient également stables dans le temps, sans différence sur la durée des études MT-1 et MT-2. Cela signifie que le microbiome ISS n’a pas de nouveaux gènes résistants aux antibiotiques, ce qui est plus sûr. pour les astronautes. »
Quelque 29 gènes de résistance aux antimicrobiens ont été détectés dans tous les échantillons, les gènes de résistance aux macrolides/lincosamides/steptogramines étant les plus répandus, ont écrit les auteurs.
« Ensemble, les études MT-1 et MT-2 nous ont fourni des instantanés microbiens de l’ISS sur cinq ans et nous ont permis de comprendre le microbiome de la surface de l’ISS », a déclaré Venkateswaran.
La composition microbienne des échantillons de l’environnement de l’astronaute et de la station spatiale a été mesurée à l’aide du séquençage métagénomique et traitée à l’aide de la boîte à outils d’analyse métagénomique de Livermore, un logiciel de bioinformatique qui identifie rapidement les microbes, y compris les bactéries, les virus ou les champignons, à partir d’énormes quantités de données de séquence d’ADN. .
Bien que cette étude ait utilisé des échantillons renvoyés de l’espace, la NASA a la capacité d’identifier les microbes en temps réel à bord de la station spatiale et prévoit également une surveillance microbienne en temps réel sur les futurs engins spatiaux.
L’ISS est l’un des environnements les plus hermétiques qui existent dans l’espace ou dans le monde, avec seulement l’arrivée de nouveaux astronautes et de fournitures introduisant de nouveaux microbes.
L’étude MT-1 a été le point central de trois missions de l’ISS, tandis que l’étude MT-2 s’est appuyée sur les données de quatre missions. Ensemble, les deux études ont utilisé 352 échantillons d’astronautes et 56 échantillons de composition de surface de l’ISS.
Camilla Urbaniak et al, Microbial Tracking-2, une analyse métagénomique des bactéries et des champignons à bord de la Station spatiale internationale, Microbiome (2022). DOI : 10.1186/s40168-022-01293-0