Tijdens de pandemie misschien wel regelmatig. Maar daarna waarschijnlijk niet meer zo vaak.

Terwijl landen zich haasten om hun bevolking zo snel mogelijk van een coronavaccin te voorzien, kijken sommige onderzoekers alvast wat verder vooruit. In het blad Virus Evolution buigen ze zich over de vraag of de huidige coronavaccins afdoende zijn of dat ze de komende jaren regelmatig moeten worden aangepast om effectief te blijven.

Griep
De vraag is zeker niet zo vergezocht. Zo zijn onderzoekers het bijvoorbeeld gewend om de bekende griepprik elk jaar onder de loep te nemen en waar nodig aan te passen, zodat deze effectief is tegen (nieuwe) griepvirussen. Die jaarlijkse evaluatie van het griepvaccin is hard nodig; griepvirussen ondergaan namelijk snelle veranderingen waardoor de antistoffen die ons immuunsysteem in reactie op een infectie of griepprik aanmaken deze al gauw niet meer kunnen neutraliseren.


Het lijkt niet ondenkbaar dat ook SARS-CoV-2 dergelijke veranderingen kan ondergaan en daardoor ongrijpbaar wordt door de antistoffen die we na het doormaken van een infectie of na vaccinatie aanmaken. Zo hebben mutaties in het virus al geresulteerd in verschillende virusvarianten, waarvan sommige – zoals de Zuid-Afrikaanse variant – in ieder geval deels aan de reactie van ons immuunsysteem lijken te kunnen ontsnappen. In reactie op die varianten wordt door sommige vaccinproducenten nu al gewerkt aan nieuw versies van hun coronavaccins. En dat roept dan ook de vraag op hoe vaak we de coronavaccins moeten gaan herzien. Is dat – net als bij de griepprik – bijvoorbeeld straks jaarlijks nodig? Duitse onderzoekers hebben zich in die vraag vastgebeten en concluderen dat de vaccins tijdens de pandemie waarschijnlijk regelmatig moeten worden aangepast. Maar dat aanpassingen na de pandemie waarschijnlijk veel minder vaak nodig zijn, omdat de vaccins dan veel langer effectief blijven.

Verkoudheidsvirussen
De onderzoekers trekken die conclusies nadat ze zich bogen over de evolutie van vier vrij bekende coronavirussen die verkoudheidsklachten veroorzaken. Deze vrij onschuldige coronavirussen zijn verantwoordelijk voor zo’n 10 procent van de verkoudheden wereldwijd en circuleren al aanzienlijk langer dan SARS-CoV-2. Net als SARS-CoV-2 dringen ze menselijke cellen binnen met behulp van het bekende spike-eiwit (tevens het onderdeel waar alle coronavaccins hun pijlen op richten).

229E en OC43
De onderzoekers focusten zich vervolgens op twee van de vier coronavaccins: 229E en OC43. Deze twee virussen zijn al vrij lang bekend en van beide virussen zijn tot wel 40 jaar oude monsters beschikbaar. Door virusvarianten die in de afgelopen vier decennia circuleerden met elkaar te vergelijken, konden de onderzoekers nagaan welke genetische veranderingen het virus in die periode had ondergaan. En op basis van de ontstane mutaties konden ze bovendien voor beide coronavirussen een zogenoemde fylogenetische stamboom opstellen. Deze stamboom onthult hoe door mutaties ingegeven net iets andere versies van de virussen zich tot elkaar verhouden. De fylogenetische stambomen van de twee coronavirussen werden vervolgens vergeleken met de fylogenetische stamboom van H3N2, een subtype van virussen dat griep veroorzaakt en met name goed in staat is om onze immuunreactie te ontduiken. Wat opviel, is dat alledrie de fylogenetische stambomen wel wat weg hadden van een trap.


De fylogenetische stamboom van het coronavirus 229E (links) en van het griepvirus H3N2 (rechts). Afbeelding: Jó / Charité.

“Zo’n asymmetrische stamboom is waarschijnlijk het resultaat van een situatie waarin circulerende virusvarianten herhaaldelijk vervangen zijn door andere (evolutionair gezien) fittere varianten,” aldus onderzoeker Wendy K. Jó. “Dat wijst op antigene drift: een voortdurend proces waarbij het oppervlak van virussen wordt aangepast, waardoor deze in staat zijn om aan het immuunsysteem te ontkomen.” Het coronavirus ondergaat die veranderingen – in navolging van de slimme griepvirussen – dus ook. “Maar je moet ook kijken naar de snelheid waarmee dat gebeurt, onderstreept Jó. En dan ziet het er toch wat rooskleuriger uit. Berekeningen wijzen namelijk uit dat de bestudeerde coronavirussen vier keer trager veranderen dan H3N2. “Wat SARS-CoV-2 betreft, is dit goed nieuws,” aldus onderzoeker Christian Drosten.

Tragere mutatie in het verschiet
Data wijzen weliswaar uit dat SARS-CoV-2 momenteel sneller muteert dan de twee onschuldigere coronavirussen die Drosten en collega’s bestuderen. “Die snelle genetische verandering in SARS-CoV-2 wordt tot uiting in de opkomst van verschillende virusvarianten wereldwijd,” stelt onderzoeker Jan Felix Drexler. Maar dat gaat veranderen, zo voorspellen de onderzoekers op basis van hun studie. De snelle mutaties zijn volgens hen namelijk te herleiden naar de hoge besmettingscijfers die we tijdens de pandemie wereldwijd zien. “Wanneer besmettingscijfers zo hoog zijn, is een virus in staat om sneller te evolueren. Afgaand op de snelheid waarmee endemische coronavirussen die verkoudheden veroorzaken, evolueren, verwachten we dat SARS-CoV-2 langzamer zal gaan veranderen zodra het aantal infecties afneemt – hetzij doordat een groot deel van de wereldbevolking al immuun is door infectie of door vaccinatie.”

Samengevat verwachten de onderzoekers dan ook dat de effectiviteit van coronavaccins tijdens de pandemie regelmatig beoordeeld zal moeten worden en de vaccins ook zo af en toe zullen moeten worden aangepast. “Maar zodra de situatie stabiliseert, blijven vaccins waarschijnlijk langer effectief,” aldus Drexler.