Denk je dat alle virussen met de tijd milder worden? Niet deze konijnenmoordenaar.

Aangezien het Covid-sterftecijfer wereldwijd is gedaald tot het laagste niveau sinds de eerste weken van de pandemie in 2020, kan het verleidelijk zijn om te concluderen dat het coronavirus onomkeerbaar milder wordt. Dat idee past bij de wijdverbreide overtuiging dat alle virussen smerig beginnen en onvermijdelijk evolueren om in de loop van de tijd milder te worden.

“Er is een dominant verhaal geweest dat natuurlijke krachten deze pandemie voor ons gaan oplossen”, zegt Aris Katzourakis, een evolutiebioloog aan de Universiteit van Oxford.

Maar zo’n natuurwet bestaat niet. De evolutie van een virus neemt vaak onverwachte wendingen. Voor veel virologen is het beste voorbeeld van deze onvoorspelbaarheid een ziekteverwekker die de afgelopen 72 jaar konijnen in Australië teistert: het myxoma-virus.

Myxoma heeft honderden miljoenen konijnen gedood, waardoor het het meest dodelijke gewervelde virus is dat de wetenschap kent, zei Andrew Read, een evolutionair bioloog aan de Pennsylvania State University. “Het is absoluut het grootste bloedbad van alle gewervelde ziekten,” zei hij.

Na de introductie in 1950 werd het myxoma-virus minder dodelijk voor de konijnen, maar Dr. Read en zijn collega’s ontdekten dat het in de jaren negentig van koers veranderde. En de laatste studie van de onderzoekers, die deze maand werd vrijgegeven, ontdekte dat het virus leek te evolueren om zich nog sneller van konijn naar konijn te verspreiden.

“Het krijgt nog steeds nieuwe trucs,” zei hij.

Wetenschappers hebben het myxoma-virus opzettelijk in Australië geïntroduceerd in de hoop de invasieve konijnenpopulatie van het land uit te roeien. In 1859 importeerde een boer genaamd Thomas Austin twee dozijn konijnen uit Engeland, zodat hij op zijn boerderij in Victoria kon jagen. Zonder natuurlijke vijanden of ziekteverwekkers om ze tegen te houden, vermenigvuldigden ze zich met miljoenen en aten ze genoeg vegetatie om inheemse dieren in het wild en schapenboerderijen over het hele continent te bedreigen.

Begin 1900 boden onderzoekers in Brazilië Australië een oplossing. Ze hadden het myxoma-virus ontdekt in een soort katoenstaartkonijn dat inheems is in Zuid-Amerika. Het virus, verspreid door muggen en vlooien, veroorzaakte weinig schade aan de dieren. Maar toen de wetenschappers Europese konijnen in hun laboratorium besmetten, bleek het myxoma-virus verbazingwekkend dodelijk.

De konijnen ontwikkelden huidknobbeltjes vol met virussen. Daarna verspreidde de infectie zich naar andere organen, waarbij de dieren meestal binnen enkele dagen werden gedood. Deze gruwelijke ziekte werd bekend als myxomatose.

De Braziliaanse wetenschappers hebben monsters van het myxoma-virus naar Australië gestuurd, waar wetenschappers het jarenlang in laboratoria hebben getest om er zeker van te zijn dat het alleen een bedreiging vormde voor konijnen en niet voor andere soorten. Een paar wetenschappers hebben zelfs myxoma-virussen in zichzelf geïnjecteerd.

Nadat het virus veilig bleek te zijn, sproeiden onderzoekers het in een paar warrens om te zien wat er zou gebeuren. De konijnen stierven snel, maar niet voordat muggen hen beten en het virus naar anderen verspreidden. Al snel stierven ook konijnen honderden kilometers verderop.

Kort na de introductie van myxoma heeft de Australische viroloog Dr. Frank Fenner begon een zorgvuldige, langdurige studie van het bloedbad. Alleen al in de eerste zes maanden, schatte hij, heeft het virus 100 miljoen konijnen gedood. Dr. Fenner stelde in laboratoriumexperimenten vast dat het myxoma-virus 99,8 procent van de konijnen die het infecteerde, doodde, doorgaans in minder dan twee weken.

Toch heeft het myxoma-virus de Australische konijnen niet uitgeroeid. In de jaren vijftig ontdekte Dr. Fenner waarom: het myxoma-virus werd minder dodelijk. In zijn experimenten doodden de meest voorkomende stammen van het virus slechts 60 procent van de konijnen. En de konijnen die de stammen doodden, hadden meer tijd nodig om te bezwijken.

Deze evolutie paste bij de toen populaire ideeën. Veel biologen geloofden dat virussen en andere parasieten onvermijdelijk evolueerden om milder te worden – wat bekend werd als de wet van afnemende virulentie.

“Langdurige parasieten hebben door het evolutieproces veel minder schadelijk effect op de gastheer dan recentelijk verworven”, schreef de zoöloog Gordon Ball in 1943.

Volgens de theorie waren nieuw verworven parasieten dodelijk omdat ze zich nog niet hadden aangepast aan hun gastheren. Door een gastheer langer in leven te houden, dacht men, kregen parasieten meer tijd om zich te vermenigvuldigen en zich naar nieuwe gastheren te verspreiden.

De wet van afnemende virulentie leek te verklaren waarom myxoma-virussen minder dodelijk werden in Australië – en waarom ze in Brazilië onschadelijk waren. De virussen waren al veel langer in Zuid-Amerikaanse katoenstaartkonijnen in ontwikkeling, tot het punt dat ze helemaal geen ziekte veroorzaakten.

Maar evolutionaire biologen zijn de afgelopen decennia de logica van de wet gaan betwijfelen. Milder kweken is misschien de beste strategie voor sommige ziekteverwekkers, maar het is niet de enige. “Er zijn krachten die virulentie in de andere richting kunnen duwen,” zei Dr. Katzourakis.

Dr. Read besloot de myxomavirus-sage opnieuw te bekijken toen hij in 2008 zijn laboratorium in Penn State begon. “Ik kende het als een leerboek,” zei hij. “Ik begon te denken: ‘Nou, wat gebeurt er nu?'”

Niemand had het myxoma-virus systematisch bestudeerd nadat dr. Fenner in de jaren zestig was gestopt. (Hij had een goede reden om het op te geven, want hij was verder gegaan met het helpen uitroeien van de pokken.)

Dr. Read zorgde ervoor dat de monsters van Dr. Fenner naar Pennsylvania werden verscheept, en hij en zijn collega’s hebben ook recentere myxoma-monsters opgespoord. De onderzoekers bepaalden het DNA van de virussen – iets wat Dr. Fenner niet kon doen – en voerden infectiestudies uit op laboratoriumkonijnen.

Toen ze de virale lijnen testten die in de jaren vijftig dominant waren, ontdekten ze dat ze minder dodelijk waren dan het oorspronkelijke virus, wat de bevindingen van Dr. Fenner bevestigde. En het sterftecijfer bleef relatief laag tot in de jaren negentig.

Maar toen veranderden de dingen.

Nieuwere virale lijnen doodden meer van de laboratoriumkonijnen. En dat deden ze vaak op een nieuwe manier: door het immuunsysteem van de dieren uit te schakelen. De darmbacteriën van de konijnen, normaal onschadelijk, vermenigvuldigden zich en veroorzaakten dodelijke infecties.

“Het was echt eng toen we dat voor het eerst zagen,” zei Dr. Read.

Vreemd genoeg hebben wilde konijnen in Australië niet het gruwelijke lot van de proefdieren van Dr. Read ondergaan. Hij en zijn collega’s vermoeden dat de nieuwe aanpassing in de virussen een reactie was op een sterkere afweer bij de konijnen. Studies hebben aangetoond dat Australische konijnen nieuwe mutaties hebben gekregen in genen die betrokken zijn bij de eerste lijn van ziekteverdediging, bekend als aangeboren immuniteit.

Toen de konijnen een sterkere aangeboren immuniteit ontwikkelden, vermoedden Dr. Read en zijn collega’s dat natuurlijke selectie op zijn beurt de voorkeur gaf aan virussen die deze verdediging konden overwinnen. Deze evolutionaire wapenwedloop deed het voordeel dat de wilde konijnen korte tijd hadden, teniet. Maar deze virussen bleken nog erger tegen konijnen die deze resistentie niet hadden ontwikkeld, zoals die in het laboratorium van Dr. Read.

En de wapenwedloop is nog steeds aan de gang. Ongeveer tien jaar geleden ontstond er een nieuwe lijn van myxoma-virussen in het zuidoosten van Australië. Deze tak, genaamd Lineage C, evolueert veel sneller dan de andere lijnen.

Infectie-experimenten suggereren dat nieuwe mutaties Lineage C in staat stellen om beter van gastheer naar gastheer te gaan, volgens de laatste studie van Dr. Read en zijn collega’s, die nog niet in een wetenschappelijk tijdschrift is gepubliceerd. Veel geïnfecteerde konijnen vertonen een vreemde vorm van myxomatose en ontwikkelen enorme zwellingen op hun ogen en oren. Het zijn precies deze plekken waar muggen graag bloed drinken – en waar de virussen mogelijk een grotere kans hebben om een ​​nieuwe gastheer te bereiken.

Virologen zien enkele belangrijke lessen die het myxoma-virus kan bieden nu de wereld worstelt met de Covid-pandemie. Beide ziekten worden niet alleen beïnvloed door de genetische samenstelling van het virus, maar ook door de afweer van zijn gastheer.

Terwijl de pandemie haar derde jaar voortzet, zijn mensen beter beschermd dan ooit dankzij de immuniteit die is ontwikkeld door vaccinaties en infecties.

Maar het coronavirus is, net als myxoma, niet op een onvermijdelijk pad naar mildheid geweest.

De Delta-variant, die afgelopen najaar in de Verenigde Staten opdook, was dodelijker dan de originele versie van het virus. Delta werd vervangen door Omicron, dat voor de gemiddelde persoon minder ernstige ziekten veroorzaakte. Maar virologen van de Universiteit van Tokio hebben experimenten uitgevoerd die suggereren dat de Omicron-variant evolueert naar gevaarlijkere vormen.

“We weten niet wat de volgende stap in de evolutie zal zijn,” waarschuwde Dr. Katzourakis. “Dat hoofdstuk in het traject van virulentie-evolutie moet nog worden geschreven.”

Leave a Comment