Je leest:

Waarom de nieuwe coronavariant zich zo snel verspreidt

Waarom de nieuwe coronavariant zich zo snel verspreidt

Rekenen aan corona: de Britse variant en het effect van vaccineren

Auteur: | 8 januari 2021
Dimitri Houtteman, via Unsplash, Vrije Domein

Door een aantal mutaties is er een nieuwe variant van het coronavirus ontstaan. Hoe gevaarlijk is deze zogeheten ‘Britse variant’, en hoe snel verspreidt hij zich? NEMO Kennislink sloeg aan het rekenen.

En toen was er opeens een nieuwe variant van het coronavirus. Nu ja, opeens… het virus muteert aan de lopende band, maar dit keer had dat een nieuwe eigenschap opgeleverd waar de virusdeeltjes daadwerkelijk iets aan hadden. Dankzij veranderingen in één van de spijkervormige uitsteeksels aan hun buitenkant konden ze makkelijker cellen infecteren. Het coronavirus was besmettelijker geworden.

Voor het virus zelf een fijne eigenschap, want zo kon de nieuwe mutant snel oprukken. In het Verenigd Koninkrijk leidde deze mutant al tot een groot aantal extra slachtoffers en ook in Nederland is er inmiddels grote bezorgdheid.

De reuzenpanda staat bekend om zijn extreem lage voortplantingssnelheid
Jcwf, via Wikiemdia Commons, CC BY-SA 3.0

Muizen en panda’s

Is het domme pech dat de nieuwe variant extra besmettelijk is, en had er dus net zo goed een minder besmettelijk exemplaar kunnen opduiken? Nee, helaas niet – zo werkt evolutie nu eenmaal. Juist de soorten die zich het meest efficiënt voortplanten (én in staat zijn zichzelf in leven te houden) streven de andere in aantal voorbij. Laat maar eens wat muizen los in een verblijf met reuzenpanda’s (bekend om hun extreem lage voortplantingssnelheid), en ga een maand later nog eens langs om beide diersoorten te tellen…

Wel is het mogelijk dat er op een gegeven moment een virusvariant opduikt die mensen minder ziekt maakt. Dat hoeft niet ten koste te gaan van het virus zelf en is wellicht zelfs in zijn voordeel.

Britse variant

De nieuwe coronavariant heeft al meerdere namen, waaronder B117, naar zijn plek in de SARS-CoV-2-stamboom, de Variant of Concern (VOC 202012/01) en de Britse variant, naar zijn vermoedelijke plek van herkomst: de mutant werd in het najaar van 2020 voor het eerst in het Verenigd Koninkrijk ontdekt.

De laatste naam kom je in de media het meest tegen, al is bij het originele virus vorig jaar afgesproken dat we dat juist niet naar de plek van herkomst zouden noemen om naming and shaming te voorkomen. Bovendien betekent de ontdekking van de mutant in het Verenigd Koninkrijk niet automatisch dat hij daar ook is ontstaan. De variant waart inmiddels in veel Europese landen rond, waaronder Nederland, Ierland, Spanje en Duitsland, en is ook al aangetroffen in Japan en Canada. In Nederland vormt B117 momenteel naar schatting één procent van alle gevallen.

B117 lijkt zich 50 tot 70 procent sneller te verspreiden dan de stammen waar we het afgelopen jaar mee te maken hadden, afgaand op PCR (Polymerase Chain Reaction )-testen, het relatieve voorkomen van deze mutatie en analyses van de groei in besmettingen, ziekenhuisopnames en doden in diverse regio’s van het Verenigd Koninkrijk. En dat kan verstrekkende gevolgen hebben, zoals ze daar helaas al merken.

Vanwege de exponentiële snelheid waarmee het virus zich verspreidt, leidt een toename van 60 procent in besmettelijkheid namelijk in de loop der tijd tot een veel grotere toename in het aantal dagelijkse coronagevallen – en uiteindelijk dus ook ziekenhuisopnames en overledenen.

Bevestigde COVID-19-gevallen in het Verenigd Koninkrijk. De nieuwe mutant dook voor het eerst op in september.

Sommetjes

Hoe zit dat? Een toename van 60 procent in besmettelijkheid, betekent dat de R-waarde (het getal dat aangeeft hoeveel nieuwe besmettingen één persoon met Covid-19 binnen 5 dagen gemiddeld oplevert) 1,6 keer groter wordt. Na 5 dagen heb je dan dus 1,6 keer meer besmette mensen dan met het oude virus, en die mensen geven het ook nog eens 1,6 keer makkelijker door. Dat betekent dat je na 10 dagen een factor 1,6 × 1,6 meer besmettingen hebt, na 15 dagen een factor 1,6 × 1,6 × 1,6 meer besmettingen, en zo verder. Uiteindelijk groeit het aantal besmettingen met het nieuwe virus in drie maanden 5400 keer harder dan met de oudere versie.

De groei van het aantal nieuwe besmettingen per dag tijdens een lichte lockdown (R = 1,2), voor de oude (in blauw) en de nieuwe variant (in rood) van het coronavirus. Aan het begin van de curve zijn er 100 besmette mensen, waarvan één de Britse variant heeft. De extra besmettelijkheid van die mutant is in deze grafiek 60 procent. Na 49 dagen bedraagt het percentage mensen dat met de nieuwe variant wordt besmet 50 procent, na twee maanden 74 procent. Het totale aantal nieuwe besmettingen per dag is dan inmiddels gestegen tot 3392. Zonder Britse variant zou dat 892 zijn.
Marlies ter Voorde, voor NEMO Kennislink (mbv Excel)

Hierdoor zal variant B117 op termijn niet alleen veel meer slachtoffers veroorzaken dan het oorspronkelijke virus, maar zal hij deze ook snel verdringen; zo steeg het aandeel B117-besmettingen in Zuid-Oost Engeland in twee maanden van een kleine 10 procent naar ruim 80 procent van het totaal.

Superspreading events hebben effect op de epidemiologische modellen.
Danny Howe, via Unsplash

En nu?

Eric Snijder, viroloog bij het Leids Universitair Medisch Centrum, waarschuwt voor alarmisme: “Dat de besmettelijkheid van de B117-variant echt ruim anderhalf keer hoger is dan van het originele virus volgt uit epidemiologische modellen, maar is nog niet met laboratoriumonderzoek onderbouwd. Op de modellen zijn talloze andere factoren van invloed, zoals het feit dat het winter is geworden, het shoppen voor de kerst, hele en halve lockdowns, mensen die de maatregelen zat zijn, superspreading events onder jongeren. Probeer dan de bijdrage van een paar virusmutaties maar eens te achterhalen.”

Toch spreken wetenschappers in een publicatie in Science deze week van een déjà vu. Net als vorig jaar ziet Europa het in één land misgaan, en is het nu aan het overpeinzen wat dit voor de andere landen zou kunnen betekenen. Maar we moeten niet afwachten, zegt viroloog Emma Hodcroft van de Universiteit van Basel in het Science-artikel. Wat nu in Engeland gebeurt, kan overal gebeuren. “Hopelijk realiseren we ons deze keer wel dat er een alarmsignaal aan het afgaan is”, aldus Hodcroft.

Veldepidemioloog Amrish Baidjoe, werkzaam bij het Internationale Rode Kruis in Oslo en de London School of Hygiene and Tropical Medicine en lid van onze coronadenktank, sluit zich hierbij aan. “Als we hier laconiek mee omgaan en eerst onderzoeken gaan afwachten, zijn we per definitie te laat. Al was het maar omdat laboratoriumresultaten altijd achterlopen op de realiteit. De nieuwe variant heeft zich al behoorlijk verspreid en lijkt zich ontzettend snel te vermeerderen als hij ergens zijn intrede heeft gedaan. Daar moeten we met het voorzorgprincipe op reageren.”

Of de B117-variant 40 procent of 70 procent besmettelijker is dan zijn voorganger maakt daarbij volgens Baidjoe weinig uit. “Elk percentage is op dit moment te veel, gezien de huidige infectiedruk, de overbelaste zorg, het aantal maanden winter waar we nog doorheen moeten en de zeer trage internationale uitrol van de vaccinaties.”

Uitgelicht door de redactie

Maatschappijwetenschap
Vier vragen over algoritmes

Informatica
Op zoek naar ons data-spiegelbeeld

Filosofie
Veerkrachtig zijn doe je niet in je eentje

Vaccins

Gelukkig staan we niet helemaal machteloos. Afgelopen jaar bleek dat we de explosieve groei van coronabesmettingen met maatregelen tegen konden gaan. Dat kan met de nieuwe variant natuurlijk ook, al moeten die maatregelen dan wel een stuk zwaarder zijn (of beter worden nageleefd). En we hebben inmiddels een extra wapen: de vaccins.

Van die vaccins, waar heel de (rijke, westerse) wereld zich nu mee aan het inenten is, wordt veel verwacht. Dat is deels terecht. Als je eenmaal gevaccineerd bent, daalt de kans dat je ziek wordt na een besmetting fors. Bij de Pfizer- en Moderna-vaccins die als eerste zijn goedgekeurd daalt de kans met 90 tot 95 procent, bij het Oxford-vaccin dat er aan zit te komen waarschijnlijk met zo’n 70 procent – al is daar nog veel onduidelijkheid over. Bovendien zijn de klachten van mensen die tóch ziek worden na vaccinatie een stuk milder dan bij mensen zonder vaccinatie.

Naar verwachting zal het vaccin mensen ook tegen de Britse variant beschermen, zegt Snijder: “De vaccins zetten een brede immuunrespons tegen het spijkereiwit in werking, de heersende verwachting is dat de paar mutaties in het spijkereiwit van B117 (een handvol veranderingen op een totaal van bijna 1300 aminozuren) geen probleem zijn voor de werkzaamheid. Al heb ik nog geen laboratoriumresultaten gezien die dat ook bij mensen of proefdieren aantonen.”

Of gevaccineerden die besmet raken de ziekte nog kunnen doorgeven aan anderen is nog niet bekend, al gaan experts ervan uit dat er in elk geval een zekere mate van immuniteit zal optreden.

Nog meer sommetjes

Als we van het gunstigste scenario uitgaan, waarbij de efficiëntie van een vaccin (dus de hoeveelheid zieken die het voorkomt) tevens de immuniteit weerspiegelt, bij welke vaccinatiegraad kunnen we dan weer terug naar het oude normaal? Om dat te bereiken, zullen we moeten zorgen dat we de gemiddelde reproductiefactor R onder de 1 krijgen.

Zonder maatregelen ligt R voor het oorspronkelijke virus ergens tussen 2 en 3. Stellen we dat het 2,5 is, dan ligt R voor variant B117 rond de 4.

Wat kunnen de vaccins hiertegen uitrichten? Als met het Pfizer-vaccin nog maar 10 procent van de mensen het virus kan doorgeven, en we vaccineren het hele volk, is het effect dat de R van 4 terugloopt naar 0,4. Dan dooft het virus uit.

Bij een vaccinatiegraad van 83 procent of lager gaat het echter mis: van elke 100 mensen die met corona in aanraking komen, zullen er dan 17 onbeschermd zijn en het virus dus elk aan 4 anderen doorgeven (totaal 68), van de overige 83 zal 10 procent onbeschermd zijn, en het dus óók aan 4 anderen doorgeven (dus aan 8,3 × 4 = 33 mensen). Elke 100 mensen geven het virus dan aan 101 anderen door, waarmee de R blijft steken op 1,01.

Bij een R-waarde van 2,5 is uitdoven van het virus veel makkelijker te bereiken: dan kan je alle maatregelen al opheffen bij een dekkingsgraad van 67 procent.

Voor vaccins met een efficiëntie van 70 procent (zoals het Oxford-vaccin) verandert de benodigde dekkingsgraad. Om een R van 2,5 te laten dalen tot onder de 1, moet je in dat geval 86 procent van de bevolking inenten, en een R van 4 daalt dan zelfs met een dekkingsgraad van 100 procent slechts tot 1,2.

Ingewikkelder modellen, waarin de bevolkingsopbouw en de interactie tussen groepen mensen wordt meegenomen en het effect van andere maatregelen ook kan worden meegewogen, komen op vergelijkbare getallen uit.

Rekenen aan corona
Clayton Robbins, via Unsplash, Vrije Domein

Zelf rekenen?

Om uit te rekenen hoeveel mensen je moet inenten om de R onder de 1 te krijgen, kan je de volgende formule gebruiken:

x = (1-1/R) / eff

waarbij x = de fractie van de bevolking die gevaccineerd moet worden, R = de reproductiefactor als er niet gevaccineerd zou worden, en eff = de efficiëntie (uitgedrukt als fractie – dus voor het Pfizer-vaccin bijvoorbeeld 0,9, en voor het Oxford-vaccin 0,7)

Toch is er licht aan het einde van de tunnel. Als de vaccinatiecampagne goed verloopt zullen er steeds minder mensen ernstig ziek worden van het virus, en waarschijnlijk tevens steeds minder mensen erg besmettelijk zijn. Zelfs als het vaccin op zichzelf niet voldoende is om de R onder de 1 te krijgen, zullen de maatregelen die nog nodig zijn wel een heel stuk soepeler kunnen worden – én lukt het met een combinatie van maatregelen en vaccins misschien toch om het virus uit te laten doven. Baidjoe: “Het lijkt erop dat het nog wel even gaat duren voor de meest effectieve vaccins wereldwijd beschikbaar komen. Hopelijk gaat dat snel. Tot die tijd blijven we vastzitten aan de maatregelen.”

Bronnen:

  • New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group (NERVTAG), Notes of NERVTAG/SPI-M Extraordinary meeting on SARS-CoV-2 variant of concern 202012/01 (variant B.1.1.7), (1 december 2020)
  • Adam Kucharski, London School of Hygiene and Tropical Medicine, Why a SARS-CoV-2 variant that’s 50% more transmissible would in general be a much bigger problem than a variant that’s 50% more deadly, (28 decemeber 2020), draadje op Twitter
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 08 januari 2021

Discussieer mee

0

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

Thema: Leven in tijden van corona

Melanie Kranenburg
Leven in tijden van corona
Wat zijn de gevolgen van de coronapandemie - nu, en in de toekomst? Wij verbinden ervaringen uit de samenleving met wetenschappelijk onderzoek. Voor iedereen die op de hoogte wil blijven, maar ook voor wie zelf wil meepraten.
Bekijk het thema
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.