En sommige ervan kunnen waarschijnlijk – net als SARS-CoV-2 – elk moment van vleermuis op mens overspringen.

Waar komt SARS-CoV-2 vandaan? Het is een vraag die onderzoekers al sinds eind vorig jaar bezighoudt. En al snel ontstond het vermoeden dat het virus zijn oorsprong vond in vleermuizen. Het virus zou – wellicht via een tussengastheer, zoals het schubdier – van vleermuizen op mensen zijn overgesprongen. En vervolgens doordat het in staat was om ook van mens op mens over te springen, de wereld hebben veroverd.

Geen tussengastheer
Een nieuwe studie onderschrijft deze hypothese (zie kader) nu ten dele. Ja, het virus is afkomstig van vleermuizen. Maar nee, het virus had geen tussengastheer nodig om zich te ontwikkelen tot het virus dat mensen wereldwijd vandaag de dag angst aanjaagt.


In plaats daarvan blijken familieleden van SARS-CoV-2 – die eveneens in staat zijn om mensen te infecteren – al decennialang onder vleermuizen te circuleren. Dat is te lezen in het blad Nature Microbiology.

Eerder onderzoek wees al uit dat het virus RaTG13 – dat voorkomt onder hoefijzerneuzen – nauw aan SARS-CoV-2 verwant was. De beide virussen zijn genetisch gezien voor 96% hetzelfde. Het lijkt erop te wijzen dat SARS-CoV-2 van vleermuizen op mensen is overgesprongen. Maar sommige onderzoekers denken dat ook het schubdier een rol heeft gespeeld. Niet alleen omdat deze dieren veel op Chinese markten te vinden zijn, maar ook omdat het spike-eiwit van coronavirussen die onder schubdieren circuleren, sterkere overeenkomsten vertonen met dat van SARS-CoV-2 dan RaTG13. Het leidde tot de hypothese dat SARS-CoV-2 weliswaar afkomstig is van vleermuizen, maar zich in schubdieren ontwikkelde tot een virus dat uitstekend in staat is om menselijke cellen binnen te dringen.

Het onderzoek
Het nieuwe onderzoek onthult dus dat schubdieren geen rol van betekenis hebben gespeeld in de evolutionaire geschiedenis van SARS-CoV-2. De onderzoekers trekken die conclusie nadat ze het genoom van SARS-CoV-2 bestudeerden en vergeleken met dat van nauw aan SARS-CoV-2 verwante coronavirussen die voorkomen onder vleermuizen en schubdieren. Om een goed beeld te kunnen krijgen van de evolutionaire geschiedenis van SARS-CoV-2 lieten ze daarbij zogenoemde recombinante regio’s buiten beschouwing. Dit zijn regio’s in de sequentie van de coronavirussen waarvan wordt aangenomen dat ze informatie uitwisselen wanneer de virussen zich in dezelfde gastheer bevinden. “Coronavirussen hebben genetisch materiaal dat sterk recombinant is, wat betekent dat verschillende delen van het genoom van het virus afkomstig kunnen zijn van meerdere bronnen,” legt onderzoeker Maciej Boni uit. “Dat maakt het lastig om de oorsprong van SARS-CoV-2 te reconstrueren. Je moet dan immers alle regio’s die gerecombineerd zijn identificeren en de geschiedenis ervan achterhalen.” Door de focus te leggen op niet-recombinerende regio’s hebben de onderzoekers dan ook een helderder beeld kunnen krijgen van de evolutionaire geschiedenis van SARS-CoV-2.

Afstammingslijnen
Het onderzoek wijst uit dat de afstammingslijn waartoe ook SARS-CoV-2 behoort zich tussen 40 en 70 jaar geleden losmaakte van de afstammingslijn van andere vleermuisvirussen. Het betekent dat familieleden van SARS-CoV-2 dus al decennialang onder vleermuizen circuleren. En nog veel belangrijker: de onderzoekers tonen aan dat één van de oudere eigenschappen die SARS-CoV-2 met deze familieleden gemeen heeft, het zogenoemde Receptor-Binding Domain (RBD) op het spike-eiwit is. Het is dit deel van het voor coronavirussen kenmerkende spike-eiwit dat SARS-CoV-2 in staat stelt om menselijke cellen te infecteren. Het onthult dat coronavirussen in vleermuizen geëvolueerd zijn tot virussen die mensen kunnen infecteren. Daar is dus geen schubdier aan te pas gekomen. “Hoewel het mogelijk is dat schubdieren een tussengastheer zijn geweest en SARS-CoV-2 via schubdieren op mensen is overgesprongen is er geen bewijs dat schubdieren geïnfecteerd moeten worden om de overstap van vleermuisvirussen op mensen mogelijk te maken,” legt onderzoeker David Robertson uit.


Spike-eiwit
Maar hoe zit het dan met RaTG13? Het zo nauw aan SARS-CoV-2 verwante coronavirus wiens spike-eiwitten op een cruciaal onderdeel ervan minder sterk op die van SARS-CoV-2 lijken dan die van onder schubdieren voorkomende coronavirussen? De onderzoekers denken dat wel te kunnen verklaren. Ze stellen dat RaTG13 nadat het zich van de voorouder die het virus met SARS-CoV-2 deelt heeft losgemaakt, is veranderd. “Dat leidt dan tot de conclusie dat er nog onontdekte vleermuisvirussen zijn waar SARS-CoV-2 van afstamt en die niet – zoals RaTG13 – veranderd zijn,” zo stelt professor Mark Pagel, evolutionair bioloog aan de universiteit van Reading en niet betrokken bij dit onderzoek. Het opsporen van die virussen, die dus nog nauwer aan SARS-CoV-2 verwant zijn dan RaTG13, is nodig om een nog completer beeld te krijgen van de evolutie van het virus. Maar dat zal niet gemakkelijk zijn. “Tijdens een eerdere epidemie – de SARS-uitbraak – hebben onderzoekers meer dan 14 jaar gezocht alvorens de vermoedelijke oorsprong ervan, eveneens in hoefijzerneuzen, te vinden.”

Het onderzoek geeft niet alleen meer inzicht in de evolutionaire geschiedenis van SARS-CoV-2, maar onthult bovendien hoe belangrijk het is om vleermuizen en de virussen die zij herbergen nauwlettend in de gaten te houden. Want SARS-CoV-2 heeft afgaand op dit onderzoek dus familieleden die eveneens in staat zijn om mensen te infecteren. En die virussen circuleren nog ongedetecteerd onder vleermuizen. Pagel: “De analyse van de onderzoekers suggereert dat coronavirussen die in staat zijn om mensen te infecteren al 40 tot 70 jaar in vleermuizen aanwezig zijn, maar ongedetecteerd zijn gebleven. Dat wijst maar weer eens op de schaal en aard van het probleem dat zoönotische transmissie voor mensen vormt: er kunnen talloze, nog ongedetecteerde virussen die in staat zijn om mensen te infecteren, in dieren huizen.” Het vereist waakzaamheid. “Wat belangrijk is voor een succesvolle surveillance, is dat je weet naar welke virussen je moet uitkijken en dat je de focus legt op virussen die mensen reeds kunnen infecteren,” aldus Robertson. “Wij zouden beter voorbereid moeten zijn geweest op een tweede SARS-virus.” Boni onderschrijft dat. “We reageerden te laat op deze SARS-CoV-2-uitbraak, maar dit is niet onze laatste coronaviruspandemie. Er moet een veel uitgebreider en real-time surveillancesysteem worden opgezet om grip te krijgen op virussen zoals SARS-CoV-2 op het moment dat het aantal besmettingsgevallen nog beperkt is.”