Onderzoek wijst uit dat er begin dit jaar twee varianten van het virus circuleerden. En eentje trok aan het langste eind.

Terwijl mensen zich wereldwijd half maart nog verdwaasd achter de oren krabden over dat mysterieuze virus dat vanuit China opeens in rap tempo de wereld overtrok en land na land in lockdown dwong, was er over het virus zelf nog niet zoveel bekend. Mensen werden nauwelijks op het virus getest en dus bleef onduidelijk hoe het virus terwijl het van de ene op de andere persoon oversprong, muteerde. Nieuw onderzoek onthult nu dat er in die tijd – half maart dus – twee varianten van het virus rondwaarden: G614 en D614. Hoewel de verschillen tussen de varianten uiterst klein zijn, trok G614 al snel aan het langste eind. En het is deze virusstam die vandaag de dag vrijwel verantwoordelijk is voor alle nieuwe besmettingen.

Het verschil
G614 onderscheidt zich van D614 door een kleine veranderingen in het zogenoemde ‘spike-eiwit’: de kenmerkende stekeltjes te vinden op het oppervlak van het virus waarmee het virus zich toegang verschaft tot onze cellen. De mutatie maakt het virus mogelijk besmettelijker, zo vertelt onderzoeker Thushan de Silva, verbonden aan de universiteit van Sheffield. “De nieuwe virusstam wordt geassocieerd met hogere virale ladingen (grotere hoeveelheden van het virus, red.) in de bovenste luchtwegen van COVID-19-patiënten, wat betekent dat het virus waarschijnlijk beter in staat is om mensen te infecteren.”


Er zijn op dit moment – gelukkig – geen aanwijzingen dat de G614-variant ertoe leidt dat mensen ook ernstiger ziek worden. Of een grotere kans hebben om aan het virus te overlijden.

Het onderzoek
De onderzoekers trekken hun conclusie op basis van genetisch onderzoek. Daarbij leunden ze sterk op het werk dat door wetenschappers wereldwijd momenteel verzet wordt, zo legt onderzoeker Bette Korber, verbonden aan het Los Alamos National Laboratory uit. “Het is mogelijk om de evolutie van SARS-CoV-2 wereldwijd te volgen, doordat wetenschappers wereldwijd in rap tempo hun data omtrent het genoom van het virus (zoals ze dat in hun regio of land aantreffen, red.) beschikbaar maken. Dat stelt ons in staat om de opkomst van een nieuwe variant te identificeren, een variant die heel snel, wereldwijd dominant is geworden.”

Dominant
Het onderzoek wijst uit dat zowel de D- als G-variant van het virus zich in eerste instantie snel over de wereld verspreidden. Maar de G-variant zou half maart al dominant zijn geweest.


Experimenten wijzen uit dat virussen met de G-mutatie efficiënter en sneller groeien en zo leiden tot een hogere virale lading. Maar zijn deze virussen ook lastiger te bestrijden dan hun tegenhangers met D614? De onderzoekers zochten het uit en ontdekten dat het immuunsysteem ondanks dat de G-variant zich gemakkelijker verspreidt, niet meer of betere antilichamen hoeft aan te maken om er mee af te rekenen. Dat is goed nieuws. Want het suggereert dat de behandelingen en vaccins die momenteel ontwikkeld worden – en waarvan het leeuwendeel draait om het spike-eiwit van het oorspronkelijke virus zoals dat in Wuhan is aangetroffen – nog steeds effectief zijn. Daarnaast is er ook geen reden om aan te nemen dat mensen door toedoen van deze variant ernstiger ziek worden. “Hoewel patiënten met de G-variant meer kopieën van het virus met zich meedroegen dan patiënten die geïnfecteerd waren door de D-variant, leidde dat niet tot een ernstiger ziektebeeld,” aldus onderzoeker Erica Ollmann Saphire, verbonden aan het La Jolla Institute for Immunology.

Half maart domineerde de G-variant; het grootste deel van de besmettingen was toen al aan deze variant van het coronavirus toe te schrijven. Afbeelding: La Jolla Institute for Immunology.

Implicaties
Hoewel de resultaten van het onderzoek desalniettemin misschien wat angstaanjagend lijken, is het niet zo dat de wereld en de pandemie er nu opeens heel anders uitziet, zo benadrukt viroloog Nathan Grubaugh – niet betrokken bij de studie – in een reactie op het onderzoek. “Mutaties en evolutie zijn natuurlijke onderdelen van pandemieën en virussen. Sommige van deze (mutaties, red.) kunnen het ‘gedrag’ van een virus ietsje veranderen, maar het is niet zo dat er een knop wordt omgezet en het virus opeens een existentiële bedreiging wordt. Hoewel er nog belangrijke studies gedaan moeten worden om te bepalen of deze (mutatie, red.) de ontwikkeling van behandelingen en vaccins op enige wijze beïnvloedt, verwachten we niet dat G614 onze coronamaatregelen zal veranderen of individuele infecties zal verergeren. Het (onderzoek, red.) geeft eerder een inkijkje in hoe wetenschap werkt: er is een interessante ontdekking gedaan die mogelijk de levens van miljoenen mensen raakt, maar we weten nog niet precies de omvang en impact ervan. We hebben dit virus pas zes maanden geleden leren kennen en we zullen er de komende zes maanden nog veel meer over te weten komen.”

Van pre-print naar peer-reviewed paper
Korber en collega’s zetten hun studie begin mei – in afwachting van peer-review – al online. In dat oorspronkelijke paper (of pre-print) concludeerden ze dat er een besmettelijkere variant van het virus was ontstaan en dat deze leidde tot ‘urgente zorgen’ omtrent de verspreiding van het virus en de vaccinontwikkeling. Het paper kon rekenen op flinke kritiek. Zo zouden de conclusies voorbarig zijn. In reactie op die kritiek is het paper volledig herzien en aangevuld, waarna het – na peer-review te hebben ondergaan – gisteren in Cell is verschenen. “Het paper is behoorlijk veranderd,” stelt Grubaugh. Zo is er bijvoorbeeld aanvullend laboratoriumonderzoek uitgevoerd dat de bevindingen uit het eerste paper onderschrijft. “Beiden suggereren nu dat virussen met de G614-mutatie zich sterker vermenigvuldigen in menselijke cellen,” aldus Grubaugh. “Maar wat we niet met zekerheid kunnen zeggen, is dat het virus ook besmettelijker is of tot een ernstiger ziekteverloop leidt. In feite weten we niet of de variant een echte impact heeft gehad op de pandemie,” zo benadrukt hij nogmaals.

Korber en collega’s zijn nog altijd blij dat ze het paper in mei al online zetten. “Het leek ons belangrijk om de G614-variant aan te dragen voor vervolgonderzoek.” De kritiek die volgde, leidde er uiteindelijk toe dat Korber en collega’s veel van dat vervolgonderzoek zelf op zich namen. Zo volgde er niet alleen meer laboratoriumonderzoek, maar werd er ook veel meer data verzameld en geanalyseerd. Waar het eerste paper bijvoorbeeld 6000 genoomsequenties bevat, zijn er in het definitieve paper 30.000 sequenties te vinden. “De rijkere dataset bevestigde onze oorspronkelijke waarnemingen en gaven ons meer vertrouwen in de resultaten,” aldus Korber. “Het lijkt waarschijnlijk dat we te maken hebben met een fitter virus,” concludeert Saphire. De wetenschappers erkennen overigens wel dat meer onderzoek nodig is om de implicaties van hun resultaten werkelijk te doorgronden. Tegelijkertijd benadrukken ze dat hun studie ook voldoende aanleiding geeft om het virus goed in de gaten te blijven houden. Want de mutatie die Korber en collega’s geïdentificeerd hebben, lijkt weliswaar niet tot een ernstiger ziekteverloop te leiden, maar dat kan voor toekomstige mutaties wel eens anders zijn. “We houden het in de gaten,” aldus Saphire.