Hoe virussen evolueren: de race is begonnen

Het coronavirus verspreidt zich en daarmee ook de angst voor mutatie en dat het virus nog dodelijker kan worden. Weten we echter echt wat een virale mutatie is en wat het inhoudt?

Virussen en hun invloed op ons leven zijn helaas prominenter in onze samenleving dan ooit tevoren. Hoe virussen evolueren is een zeer interessant onderwerp en in dit artikel willen we het je uitleggen.

Viral load, percentages, geïnfecteerd en opnieuw geïnfecteerd worden zijn termen waar velen van ons tot deze pandemie uitbrak nog nooit over hebben nagedacht. Toch zijn er nog complexere mechanismen die aan de huidige gebeurtenissen ten grondslag liggen.

Hoe virussen evolueren

Virussen hebben zeer korte generatiecycli. Ze komen de cel binnen, nemen het mechanisme voor replicatie van genetische informatie over, repliceren zichzelf en vervolgens verlaten de kopieën de cel om nieuwe cellen te infecteren zodat zij zich kunnen vermenigvuldigen.

Vanwege deze snelheid en genetische plasticiteit hebben veel virussen, vooral RNA-type virussen, uitzonderlijk hoge mutatiesnelheden. Deze mutatiesnelheid, gecombineerd met het proces van natuurlijke selectie, stelt virussen in staat om zich snel en effectief aan te passen aan de afweermechanismen van hun gastheren.

Deze kennis is essentieel om de pandemie die we momenteel doormaken te begrijpen. De huidige pandemie is immers een  aanpassing van een virus dat reeds bij dieren aanwezig was? Als je meer wilt weten over hoe virussen evolueren, lees dan verder.

Hoe virussen evolueren: verandering zorgt voor succes

Laten we beginnen met een onderwerp dat we al kennen: de griep. De virussen Influenza A en Influenza B komen even vaak bij mensen voor. Toch is de evolutie van Influenza A driemaal sneller dan die van Influenza B. Wat is de reden achter dit merkwaardige feit?

Een studie (Engelse link) gepubliceerd in het Journal of Virology heeft geprobeerd ons het antwoord op deze vraag te geven. Naast de reactie van het immuunsysteem zelf, kunnen mutaties op moleculair niveau namelijk een belangrijke rol bij de aanpassing van het virus spelen.

Het klinkt misschien voor de hand liggend, maar het is niet zo eenvoudig om direct aan te nemen dat een hoger tempo van evolutie aan een hoger aantal mutaties te wijten is. Veel mutaties kunnen ongunstig of ongepast zijn voor het virus.

Wat gebeurt er als, als gevolg van een nieuwe mutatie, de gastheer sneller wordt gedood? In dat geval zou het virus zich niet kunnen blijven voortplanten. Er is hier een zeer complexe reeks veranderingen bij betrokken.

Wat wel kan gebeuren, is dat de meest effectieve veranderingen uiteindelijk door natuurlijke selectie kunnen worden verholpen. Als een gemuteerd virus de gastheer langer in leven houdt en meer kan reproduceren en meer mensen kan infecteren, dan is dat het virus dat meer mensen zal bereiken.

Over één ding moeten we duidelijk zijn: virussen muteren niet om beter te worden. Deze veranderingen vinden willekeurig plaats en de meest krachtige varianten worden uiteindelijk verspreid.

Bedenk maar eens hoeveel gemuteerde stammen zullen zijn mislukt totdat de stam die mensen kan infecteren en dat COVID-19 veroorzaakte zich wereldwijd verspreidde.

Soorten virusmutaties

Over het algemeen kunnen we twee soorten algemene virale mutaties onderscheiden. Hieronder vallen de volgende twee mutaties die we hieronder zullen bespreken.

Antigene verandering

In dit geval vermengen twee of meer virussen zich om een nieuw virus te vormen. Hierdoor wordt het immuunsysteem enorm misleid waardoor het niet efficiënt kan reageren.

Het kan ze leren herkennen en ze afzonderlijk bestrijden, maar hun verbinding is iets waar het nog nooit eerder mee te maken heeft gehad en daarom moet het nieuwe mechanismen ontwikkelen. Een voorbeeld hiervan is de beruchte influenza A.

Antigene drift

Dit is een mutatie in de eiwitten op het oppervlak van het virus, die het immuunsysteem normaal gesproken herkent en aanvalt. Deze mutatie gebeurt spontaan.

Het maakt het echter voor het immuunsysteem moeilijk om zichzelf te verdedigen door het gebruiken van antilichamen die het bij eerdere infecties heeft aangemaakt. Dat is de reden dat het griepvaccin elk jaar moet veranderen.

Ons lichaam moet leren hoe het ziekten moet bestrijden en vaccins zijn tegen virussen op dit moment het meest effectieve middel. Als een virus verandert, dan zal het vaccin mee moeten veranderen.

Op deze manier kan het ons lichaam leren hoe het deze nieuwe variant van een virus kan bestrijden zonder ernstig ziek te raken of te overlijden.

Mutatie en het coronavirus

Hoe pas je al deze kennis toe op de huidige situatie? Momenteel is het onmogelijk om de mutatiesnelheid van het COVID-19-virus in zo’n korte periode te kennen. Er wordt gespeculeerd over het bestaan van twee verschillende stammen.

Vanwege kleine steekproeven, statistische vooroordelen en verschillende meningen lijkt dit idee in de loop van de tijd aan populariteit te verliezen. Zoals experts in het veld in dit uittreksel (Engelse link) uit het Journal of Microbiology zeggen, zouden mutatiesnelheden tijdens een pandemie ons geen zorgen moeten baren.

Zoals we al hebben vermeld, zijn veel mutaties eigenlijk een slechte zaak voor het virus. Om substantiële veranderingen in ernst of transmissie te laten plaatsvinden, moeten verschillende genen onderling variëren. Het is zeer ongebruikelijk dat een virus zo veel muteert dat zijn processen en dynamiek in zo’n korte tijd veranderen.

Nogmaals, de sleutel is om kalm te blijven. Variaties en mutaties in de natuurlijke wereld komen zeer vaak voor. Wetenschappers blijven onderzoeken hoe virussen evolueren. Het doel is voorlopig om de pandemie te vertragen om de verspreiding ervan te voorkomen, ongeacht welke variant van het virus we ervaren.