In romans en films, muteren besmettelijke ziekteverwekkers en worden onvermijdelijk gevaarlijker. In de blockbustermovie Contagion, bijvoorbeeld, krijgt een dodelijk virus een mutatie in Afrika dat het wereldwijde dodental in slechts enkele dagen doet pieken.
De werkelijkheid is echter veel minder theatraal.
De afgelopen maanden hebben enkele onderzoeksgroepen beweerd nieuwe stammen van het coronavirus, SARS-CoV-2 genaamd, te hebben geïdentificeerd, dat mensen over de hele wereld infecteert. Dat klinkt beangstigend. Maar niet alleen is het soms moeilijk te bepalen of een verandering een “nieuwe stam” is, van geen van de gerapporteerde veranderingen aan het virus is aangetoond dat ze het gevaarlijker maken.
Dit heeft geleid tot grote verwarring bij het grote publiek. Telkens wanneer dergelijke studies opduiken, ontstaat angst en haasten virusdeskundigen zich om uit te leggen dat veranderingen in de genetische blauwdruk van een virus, of genoom, voortdurend voorkomen. Het coronavirus is geen uitzondering.
“In feite betekent het gewoon dat het normaal is,” zegt Kari Debbink, een viroloog aan de Bowie State Universiteit in Maryland. “We verwachten dat virussen evolueren. Maar niet al die mutaties zijn zinvol.”
Hier leest u wat het betekent om mutaties te vinden in het nieuwe coronavirus, en welk bewijs er nodig is om daadwerkelijk een rode vlag te hijsen.
Trouwe journalistiek heeft een prijs.
Wetenschappers en journalisten delen een kernovertuiging in het stellen van vragen, observeren en verifiëren om de waarheid te bereiken. Science News brengt verslag uit over cruciaal onderzoek en ontdekkingen in alle wetenschappelijke disciplines. We hebben uw financiële steun nodig om dit mogelijk te maken – elke bijdrage maakt een verschil.
Abonneer of Doneer Nu
Eerst, een mutatie is slechts een verandering
Merendeel van de tijd doen mutaties helemaal niets met een virus.
Virussen zijn eenvoudigweg eiwitomhulsels die ofwel DNA ofwel RNA bevatten als hun genetisch materiaal. In het geval van SARS-CoV-2, is het RNA. De bouwstenen van RNA, nucleotiden genaamd, zijn gerangschikt in tripletten, codons genaamd. Deze nucleotidetrio’s vormen de code voor de bouw van aminozuren, waaruit de eiwitten van het virus zijn opgebouwd. Een mutatie is een verandering in een van deze nucleotiden in het genetisch materiaal van het virus – in het geval van SARS-CoV-2 een van ongeveer 30.000 nucleotiden.
Soms is een mutatie in een triplet stil, wat betekent dat het codon nog steeds codeert voor hetzelfde aminozuur. Maar zelfs als een aminozuur verandert, gedraagt het virus zich misschien niet op een manier die duidelijk anders is. Sommige mutaties kunnen ook disfunctionele virussen voortbrengen die als gevolg daarvan snel verdwijnen.
En in feite kunnen deze veranderingen nuttig zijn als het gaat om het traceren van de weg van het virus over de hele wereld, iets wat onderzoekers al doen sinds deskundigen uit China in januari de eerste genetische sequentie van het coronavirus vrijgaven (SN: 13/2/20). Wetenschappers kunnen het RNA van het virus ontcijferen of sequensen om veranderingen te volgen naarmate het meer mensen besmet. Ze kunnen dan volgen waar en hoe het coronavirus zich verspreidt in een populatie, en controleren op verdere veranderingen in de genetica ervan.
Epidemiologen zijn geïnteresseerd in het volgen van mutaties, zelfs als ze het eiwit niet veranderen, zegt Emma Hodcroft, een moleculair epidemioloog aan de Universiteit van Basel in Zwitserland. “Maar dat betekent niet dat het een nieuwe stam is of dat het een virus is dat zich anders gedraagt.”
Een nieuwe ‘virusstam’ betekent niet veel
De term ‘virusstam’ wordt “door de meeste wetenschappers erg losjes gebruikt”, zegt Hodcroft. “Er is niet echt een strikte definitie van het woord ‘stam’,” vooral wanneer het over virussen gaat. Experts kunnen gewoon verwijzen naar virussen die genetisch niet identiek zijn – bijna zoals het bespreken van verschillende mensen.
Virussen veranderen altijd. Wanneer een virus een cel infecteert, begint het kopieën te maken van zijn genetische instructies. De meeste virussen beschikken niet over de noodzakelijke hulpmiddelen om elke RNA-streng op fouten te controleren, zodat het proces foutgevoelig is en de verschillen in de loop van de tijd toenemen.
Coronavirussen zoals SARS-CoV-2 beschikken daarentegen wel over een enzym voor het proeflezen – een zeldzaamheid voor RNA-virussen. Maar dat betekent niet dat hun genomen geen fouten hebben. Veranderingen stapelen zich nog steeds op, alleen langzamer dan bij andere RNA-virussen zoals influenza. “Stammen’, ‘varianten’ of ‘lijnen’ zijn termen die onderzoekers kunnen gebruiken om virussen te beschrijven die identieke of nauw verwante RNA-reeksen hebben.
Maar voor het grote publiek wordt een woord als “stam” vaak geïnterpreteerd als een geheel nieuwe plaag. “Ik denk dat het gebruik van de term ‘stam’ niet veel meer doet dan paniek zaaien,” zegt Jeremy Luban, een viroloog aan de Universiteit van Massachusetts Medical School in Worcester. “Het raakt niet echt aan waar het om gaat.”
De meeste mutaties zijn niet gevaarlijk
Een mutatie kan een virus op een aantal manieren beïnvloeden, maar alleen bepaalde soorten mutaties kunnen het virus gevaarlijker maken voor mensen. Misschien beschermt de verandering het virus tegen het immuunsysteem, of maakt het het virus resistent tegen behandelingen. Mutaties zouden ook kunnen veranderen hoe gemakkelijk het virus zich onder mensen verspreidt of verschuivingen in de ernst van de ziekte kunnen veroorzaken.
Gelukkig zijn zulke mutaties zeldzaam. Helaas kunnen ze moeilijk te identificeren zijn.
Een voorlopige studie, gepubliceerd op 5 mei op bioRxiv.org, vond bijvoorbeeld een mutatie in de SARS-CoV-2 spike, een eiwit aan de buitenkant van het coronavirus waarmee het in cellen kan breken. Deze nieuwe variant wordt nu vaker aangetroffen op plaatsen als Europa en de Verenigde Staten dan de oorspronkelijke vorm van het coronavirus. Dat kan betekenen dat de verandering het virus overdraagbaarder maakt, concludeerden de auteurs. Maar in de studie ontbraken laboratoriumexperimenten om de bewering te ondersteunen.
Andere verklaringen zouden het patroon ook kunnen verklaren. De SARS-CoV-2-variant met de mutatie zou in bepaalde regio’s kunnen zijn terechtgekomen dankzij willekeurig toeval – een persoon die besmet was met een virus met de nieuwe mutatie sprong toevallig op een vliegtuig – en zou niets te maken kunnen hebben met het virus zelf. De studie leverde niet genoeg bewijs om onderscheid te maken tussen de mogelijkheden.
“Wat ik denk dat potentieel verwarrend is geweest voor mensen is dat we kijken naar dit zeer normale proces van overdracht en mutatie dat in real time gebeurt,” zegt Louise Moncla, een evolutionair epidemioloog aan het Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle. “En er is een echt verlangen om te begrijpen of deze mutaties een functioneel verschil hebben.
‘Haal diep adem’, zeggen deskundigen, en verwacht mutaties
Om te begrijpen of één mutatie verandert hoe het virus werkt, “zal het niet slechts één experiment zijn”, zegt Bowie State viroloog Debbink. “Er is veel onderzoek voor nodig.”
Naast het onderzoeken van de genetische sequenties van virussen van coronaviruspatiënten over de hele wereld,zullen onderzoekers ook vertrouwen op studies in laboratoriumgekweekte cellen of dieren. Dergelijke studies kunnen helpen om vast te stellen of virussen met bepaalde mutaties zich anders gedragen. Concurrentie-experimenten – waarbij twee verschillende virussen worden gemengd in cellen in een schaal of worden gebruikt om een dier te infecteren – kunnen wetenschappers helpen erachter te komen welke variant succesvoller is in het maken van kopieën van zichzelf, met andere woorden, welke variant “wint”.
Andere soorten tests zouden kunnen uitwijzen of mutaties in het spike-eiwit van het coronavirus veranderen hoe sterk het zich hecht aan het eiwit op menselijke cellen dat het mogelijk maakt om in de cellen te komen, zegt viroloogLuban (SN: 2/3/20), of dat veranderingen veranderen hoe gemakkelijk het virus in een cel komt na binding.
Maar laboratoriumresultaten geven misschien ook niet het volledige beeld. “Het feit dat iets in een cel anders is, wil nog niet zeggen dat het ook anders is als je het opschaalt naar het hele menselijk lichaam”, zegt Hodcroft. “Aan het eind van de dag heb je een aantal dierstudies of echt goede menselijke gegevens nodig.”
Deze studies kosten tijd. Ondertussen zullen er in de komende maanden gegarandeerd meer coronavirusmutaties opduiken – en deskundigen zullen ze blijven opsporen.
“De gegevens zullen ons vertellen of we ons zorgen moeten maken, en op welke manier we ons zorgen moeten maken,” zegt Moncla. “Iedereen moet diep ademhalen en beseffen dat dit precies is wat we altijd hebben verwacht, en dat we ons niet per se zorgen hoeven te maken.”
Schrijf je in voor het laatste nieuws van Science News
Koppen en samenvattingen van de laatste Science News artikelen, geleverd in je inbox