Je leest:

Vijf mutaties maken vogelgriep gevaarlijk

Vijf mutaties maken vogelgriep gevaarlijk

Auteur: | 22 juni 2012

Vijf mutaties zijn nodig om het vogelgriepvirus H5N1 te veranderen van een ziekteverwekker die met name vogels infecteert, naar een virus dat overdraagbaar is tussen mensen. Dat schrijven wetenschappers van het Rotterdamse Erasmus MC deze week in vakblad Science.

Ophokken en niet meer bejagen

In Nederland zijn begin november 2016 trekvogels gevonden die zijn overleden aan de vogelgriep. Het betreft de variant H5N8. In 2003 raasde een epidemie van vogelgriep type H7N7 door Nederland. Miljoenen kippen, kalkoenen en eenden kregen toen de griep of zijn preventief geruimd. Negentien mensen kregen deze griep en een dierenarts overleed er aan. Na de recente gevallen geldt in heel Nederland de ophokplicht voor kippen en ander pluimvee. Ook mogen op pluimvee-bedrijven geen bezoekers meer komen, en gelden ook op kinderboerderijen restricties. Jagers mogen geen watervogels meer schieten, omdat deze besmet zouden kunnen zijn en zelfs posthuum nog andere vogels en mensen kunnen besmetten.

Het vogelgriepvirus H5N1. Het plaatje is gemaakt met een elektronenmicroscoop en later ingekleurd.
CDC, Wikimedia Commons

Sinds het eind van de jaren negentig zijn er verschillende vogelgriepuitbraken geweest, oorspronkelijk alleen op het oostelijk halfrond maar later verspreidde het griepvirus zich ook naar Europa, Afrika en het Midden-Oosten. Honderden miljoenen vogels zijn slachtoffer geworden. In 1997 werd voor het eerst de dood van een mens toegeschreven aan het vogelgriepvirus H5N1. Dat gebeurde in Hongkong. Inmiddels zijn er met behulp van laboratoriumtests al meer dan 600 gevallen van vogelgriep bij mensen bevestigd. In de meeste gevallen waren de slachtoffers in contact geweest met besmette vogels. Overdracht van het griepvirus tussen mensen komt nauwelijks voor.

Wetenschappers zijn echter bang dat het vogelgriepvirus zijn genetisch materiaal zodanig kan veranderen dat het virus wel in staat is van mens op mens over te springen. Als dat gebeurt, zo vreest men, dan kan het virus weleens de veroorzaker zijn van een volgende grieppandemie. Het is daarom van groot belang om te weten of het vogelgriepvirus inderdaad dusdanig kan veranderen dat het een gevaar vormt voor mensen. Om daar achter te komen gingen de Rotterdamse virologen Sander Herfst en Ron Fouchier aan de slag met een Indonesische stam van het H5N1-virus dat in 2005 werd geïsoleerd uit een menselijke patiënt.

Niet zonder slag of stoot

Eind vorig jaar maakte Ron Fouchier al bekend dat zijn onderzoeksgroep erin was geslaagd via een paar mutaties een vogelgriepvirus te maken dat besmettelijk is voor mensen. Hij bood zijn werk voor publicatie aan bij Science, maar dat vakblad accepteerde het artikel niet zonder slag of stoot. Het vroeg het Amerikaanse adviesorgaan voor bioveiligheid (de NSABB) om advies. Wat volgde was een welles-nietes-discussie waarbij wetenschappers die het nut van de studie voor onze volksgezondheid voorop stelden in debat gingen met wetenschappers die vreesden dat de nieuwe kennis in verkeerde handen zou vallen. De belangrijkste punten van die discussie vind je in het Kennislink artikel ‘Knutselen aan gevaarlijke virussen’.

Fretten besmetten

Om cellen van zijn gastheer binnen te dringen, bindt het vogelgriepvirus zich bij voorkeur aan de α-2,3-linked-SA-receptor. Die receptor komt bij vogels overal in de luchtwegen voor, maar bij mensen uitsluitend in de lage luchtwegen. Bij mensen komt de α-2,6-linked-SA-receptor veel meer voor. Menselijke griepvirussen binden zich dan ook bij voorkeur aan die receptor.

Om van een griepvirus dat met name vogels infecteert te veranderen in een ziekteverwekker die zich kan verspreiden onder mensen zal het H5N1 virus dus een trucje moeten bedenken om zijn voorkeur voor de α-2,3-linked-SA-receptor om te zetten in een voorkeur voor de α-2,6-linked-SA-receptor. Dit is mogelijk door een aantal veranderingen aan te brengen in het zogenoemde hemagglutinine eiwit, een eiwit dat het griepvirus gebruikt om de cellen van zijn gastheer binnen te dringen.

Herfst en Fouchier brachten in het genetisch materiaal van het vogelgriepvirus drie mutaties aan waarvan zij vermoedden dat het de affiniteit van het virus voor een menselijke gastheer flink zou vergroten. Vervolgens infecteerden zij fretten met het nieuwe virus. Bij fretten verloopt een griepinfectie ongeveer op dezelfde manier als bij mensen. Fretten worden daarom binnen het grieponderzoek als een goed diermodel gezien.

Na een paar dagen namen de virologen monsters uit de neus van geïnfecteerde fretten en gebruikten die monsters om het griepvirus over te brengen naar andere fretten. Ook bij de fretten die in tweede instantie werden besmet, namen zij weer monsters die ze gebruikten om gezonde dieren te besmetten. Door dit experiment een aantal keer te herhalen konden Herfst en Fouchier zien hoe het griepvirus zich ontwikkeld. Naast de drie mutaties die zij zelf aanbrachten, vonden de virologen ook een aantal spontane mutaties in het griepvirus terug.

Grieponderzoek bij fretten. De kooien van geïnfecteerde fretten (links) en gezonde fretten (rechts) worden dicht op elkaar gezet. Direct contact tussen de dieren is niet mogelijk, maar griepvirussen krijgen op deze manier wel de kans om zich te verspreiden en de gezonde fret te besmetten.
Munster e.a., Science

Kleine vloeistofdruppeltjes

De grote vraag was natuurlijk of het veranderde vogelgriepvirus ook in staat is om zich tussen fretten te verspreiden. Om dat te onderzoeken plaatsten de Rotterdammers kooien met gezonde en geïnfecteerde fretten vlak naast elkaar. Direct contact was niet mogelijk, maar het griepvirus kon zich via kleine vloeistofdruppeltjes door de lucht van fret naar fret verspreiden. Driekwart van de gezonde fretten raakte in het experiment van Herfst en Fouchier besmet met vogelgriep.

Vervolgens bekeken de virologen welke mutaties in het genetisch materiaal van het virus nou echt bijdroegen aan de verspreiding door de lucht. Zij ontdekten dat vijf mutaties voldoende zijn om het vogelgriepvirus H5N1 overdraagbaar te maken tussen fretten, en waarschijnlijk dus ook tussen mensen. Het betreft de drie mutaties die de wetenschappers al voor de start van het experiment aanbrachten en twee mutaties die onderweg spontaan opdoken.

Serieuze dreiging

In de natuur circuleren op dit moment verschillende vogelgriepvirussen die al één of meer van de benodigde mutaties bezitten. Hoe groot is de kans dat er via de natuurlijke weg een vogelgriepvirus ontstaat dat besmettelijk is voor mensen? Dat is op dit moment lastig in te schatten omdat er een heleboel factoren zijn die beïnvloeden of het griepvirus alle benodigde mutaties kan verkrijgen.

De duur van griepinfecties is een van die factoren. Een griepvirus heeft tijd nodig om zijn genetische materiaal te kunnen veranderen. Wordt een infectie steeds snel onschadelijk gemaakt door het afweersysteem dan zullen er dus weinig mutaties ontstaan en is de kans op een besmettelijk vogelgriepvirus niet zo groot. Een andere factor is de specificiteit van de benodigde mutaties. Zijn er verschillende mogelijkheden die allemaal leiden tot dezelfde verandering, of is een hele specifieke set van mutaties nodig die ook nog eens in de juiste volgorde moet worden aangebracht?

Het genetisch veranderde vogelgriepvirus was in het laboratorium nog gewoon gevoelig voor het antivirale middel Tamiflu.
Wikimedia Commons

Of het virus dat Herfst en Fouchier gemaakt hebben ook op een natuurlijke manier kan ontstaan, is dus nog onduidelijk. Maar het lijkt wel zeker dat alle benodigde mutaties zich in theorie kunnen ontwikkelen binnen één gastheer. Het is dus niet nodig dat het vogelgriepvirus van vogels overstapt naar mensen, dan nog een keer naar varkens, en vervolgens weer naar mensen. Dat een overstap van vogels naar mensen voldoende kan zijn, maakt het vogelgriepvirus tot een serieuze dreiging, menen de virologen.

Gelukkig lijkt het virus vooralsnog niet heel gevaarlijk. Besmette fretten werden in het experiment van Herfst en Fouchier allemaal weer beter. Zij stierven niet aan de griepinfectie. Bovendien zagen de virologen in het laboratorium dat het veranderde vogelgriepvirus goed is aan te pakken met het antivirale middel Tamiflu, en dat fretten die werden behandeld met een experimenteel vaccin tegen H5N1 antistoffen aanmaakten die hen beschermen tegen griepinfectie. Mocht er in de toekomst een vogelgrieppandemie ontstaan, dan kunnen we ons daar in ieder geval tegen wapenen.

Lees meer over vogelgriep op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/vogelgriep.atom", “max”=>"7", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 juni 2012

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.