De meeste ontwikkelingen zijn achteraf een stuk beter te duiden dan op het moment dat we er midden in zitten. Dit geldt zowel voor de meeste maatschappelijke ontwikkelingen als ook voor de evolutionaire ontwikkeling van het coronavirus. Begin 2022 heb ik binnen dit artikel reeds een serieuze poging gewaagd om de potentiële evolutionaire ontwikkeling van het coronavirus te duiden. De Omikron-variant was toen pas kort ten tonele verschenen en er was nog volop onzekerheid over het verloop van de coronapandemie. Inmiddels durf ik de evolutionaire ontwikkeling van het coronavirus en het toekomstige verloop van de coronapandemie met een stuk meer zekerheid te duiden. Ging ik er in het aangehaalde artikel nog vanuit dat er zomaar een nieuwe variant kon opduiken die de pandemie opnieuw zou kunnen doen opleven, inmiddels acht ik een dergelijk scenario een heel stuk onwaarschijnlijker. Dit heeft natuurlijk alles te maken met de relatief milde eigenschappen van Omikron.
In evolutionair opzicht neigen nieuwe virusvarianten naar een snellere verspreiding ten opzichte van voorgaande varianten. Een dergelijke evolutie is namelijk een voorwaarde voor succesvolle verdringing van voorgaande variant(en). Snellere verspreiding komt o.a. neer op (een combinatie van) een hoger infectierisico, een kortere incubatietijd, een verminderde ziekmakendheid of het gedeeltelijk omzeilen van eerder opgebouwde immuniteit. De Omikron-variant blijkt deze paden simultaan te hebben bewandeld om voorgaande varianten te verdringen. Dit heeft er onder meer toe geleid dat Omikron substantieel minder ziekmakend is dan voorgaande varianten.
Het ontstaan van een nieuwe variant welke qua immuniteitsrespons geen enkele overlap meer vertoont met voorgaande varianten leidt er in principe toe dat deze nieuwe variant niet langer op verspreidingssnelheid hoeft te concurreren met voorgaande varianten. In welk geval het volledig uit de concurrentiestrijd zou worden getild. In essentie is er in dat geval een volstrekt nieuw virus ontstaan dat de coronapandemie opnieuw zou kunnen doen opleven. Op grond van mijn onderstaande analyse acht ik een dergelijk ‘worst case’ scenario inmiddels een heel stuk onwaarschijnlijker. De Omikron-variant heeft in evolutionaire zin naast een hogere verspreidingssnelheid overduidelijk wegen ingeslagen richting een verminderde ziekmakendheid. De belangrijkste mechanismen die hiertoe hebben geleid, heb ik hieronder op een rijtje gezet.
Door toevallige mutaties zijn er in de loop van de tijd varianten ontstaan die zich bij voorkeur of nadrukkelijker hechten aan ons bovenste longepitheel of -weefsel. Hiermee is een hoger infectierisico en dus een snellere verspreiding en een verdringing ten opzichte van voorgaande varianten een feit. Dit hogere infectierisico leidt in dit specifieke geval tevens tot een verminderde ziekmakendheid. Infectie van het bovenste longepitheel leidt in tegenstelling tot infectie van het onderste longepitheel namelijk minder vaak tot ernstige ademhalingsklachten of -moeilijkheden.
Daarnaast hebben toevallige mutaties ertoe geleid dat de incubatietijd (de tijd tussen infectie en vervolgens besmettelijkheid) min of meer is gehalveerd ten opzichte van het oorspronkelijke virus. Dit leidt eveneens tot een snellere verspreiding en een verdringing ten opzichte van voorgaande varianten.
Ook leidt de verminderde ziekmakendheid van Omikron-varianten ertoe dat besmette personen potentieel langer doorlopen met een besmetting. Dit omdat ze zich soms nauwelijks bewust zijn van hun besmettelijkheid of het virus associëren met een reguliere verkoudheid. Ergo: een snellere verspreiding en een verdringing ten opzichte van voorgaande varianten.
Het gedeeltelijk omzeilen van eerdere opgebouwde immuniteit leidt ertoe dat Omikron-varianten beter kunnen concurreren met voorgaande varianten met als gevolg een snellere verspreiding en een verdringing ten opzichte van voorgaande varianten.
Mutaties die op willekeurig enige andere wijze leiden tot een hogere verspreidingssnelheid – bijvoorbeeld als gevolg van de uitstoot van meer virusdeeltjes, langere overleving op oppervlakken e.d. – leiden er eveneens toe dat voorgaande varianten succesvol worden verdrongen.
Het is juist deze evolutionaire verdringingspotentie van een snellere verspreiding welke leidt tot een natuurlijke selectiedruk waarbij toevallige mutaties die eerder genoemde gevolgen hebben, worden geselecteerd boven mutaties met een neutraal of een tegengesteld effect. De huidige varianten hebben zich daarbij aangepast aan hun menselijke gastheer en langzamerhand een genenconfiguratie ontwikkeld die een snellere verspreiding met betrekking tot deze menselijke gastheer waarborgt.
Niettemin kan niet uitgesloten worden dat er mutaties ontstaan die het coronavirus volledig uit de concurrentiestrijd tillen door het volledig omzeilen van de bestaande immuniteit. Echter hoe meer het coronavirus zich heeft aangepast aan zijn menselijke gastheer, hoe onwaarschijnlijker het wordt dat dit zal leiden tot een nieuwe pandemie. Immers, de reeds ingeslagen wegen hebben er al toe geleid dat de ziekmakendheid een stuk minder ernstig is geworden, waarmee het virus zich ogenschijnlijk ontwikkelt richting een reguliere verkoudheid. Enerzijds door de verminderde ziekmakendheid op zichzelf en anderzijds vanwege de typische infectie van het hogere longepitheel dat eveneens bijdraagt aan een verminderde ziekmakendheid.
Zelfs indien er nu alsnog een variant ontstaat die de bestaande immuniteit volledig omzeilt, dan nog zal die variant een aanzienlijk deel van de eigenschappen met zich meedragen die Omikron tot de dominante variant heeft gemaakt. Bestaande eigenschappen kunnen op grond van toevallige mutaties niet zomaar ongedaan worden gemaakt. Daarnaast zullen die bestaande eigenschappen de nieuwe variant eveneens dienen en bevoordelen net zoals ze de huidige Omikron-varianten doen.
Het grootste verschil van Omikron met het oorspronkelijke Wuhan-virus is dat de oorspronkelijke variant rechtstreeks vanuit de dierenwereld naar de mensheid is overgesprongen. Zulke zogenoemde zoönoses hebben zich weliswaar aangepast aan hun dierlijke gastheer, maar nog niet aan de mensheid. Dit betekent dat het virus overspringt met een reeks aan eigenschappen die min of meer zijn geoptimaliseerd voor infectie en overdracht bij de dierlijke gastheer. Dit kan er enerzijds toe leiden dat het virus geen of onvoldoende mogelijkheden voor infectie en vervolgens overdracht bij zijn nieuwe menselijke gastheer heeft. In dat geval loopt de verdere verspreiding met een sisser af en zal het zich niet of nauwelijks verder verspreiden binnen de menselijke populatie.
Wanneer het dierlijke virus anderzijds wel voldoende mogelijkheden heeft voor infectie en vervolgens overdracht bij zijn nieuwe menselijke gastheer dan spreken we van een zich daadwerkelijk verspreidende zoönose. Hoewel een virus er over het algemeen geen baat bij heeft zijn gastheer ernstig ziek te maken – immers dit belemmert uiteindelijk de verspreiding – vallen de eigenschappen van iedere zoönose volstrekt onvoorspelbaar uit. Immers het virus heeft zich aangepast aan zijn dierlijke gastheer en het is niet op voorhand te zeggen hoe dergelijke eigenschappen zich verhouden binnen een menselijke gastheer. Dit is er de reden van dat zoönoses zich bewegen op een spectrum van potentieel volstrekt onschuldig tot uitermate ziekmakend of dodelijk.
Virussen die de mensheid al langere tijd bij zich draagt (i.c. endemische virussen), zijn vanwege het vijftal eerder beschreven potentiële ontwikkelingspaden meestal reeds richting een relatief milde verschijningsvorm geëvolueerd. Denk bijvoorbeeld aan de mazelen, waterpokken, rode hond, roodvonk, de bof, verschillende verkoudheden, etcetera. Relatief milde infecties (individuele uitzonderingen altijd daargelaten) met zonder uitzondering een enorm hoog infectierisico. Dit is het gevolg van het feit dat deze virussen al langdurig binnen de menselijke populatie rondgaan en zich derhalve qua optimale verspreidingssnelheid en daarmee doorgaans samenhangende verminderde ziekmakendheid hebben aangepast aan onze lichamelijke eigenschappen.
Iets eenders lijkt nu dus ook het geval te zijn met het coronavirus. Op zichzelf is het bijzonder dat dit proces zich grotendeels binnen twee jaar heeft voltrokken. Dit geeft een heel andere kijk op het endemisch worden van zoönoses. Voorheen waren virologen er namelijk van overtuigd dat dergelijke processen minimaal decennia zouden duren. Virusinfecties lijken zich over het algemeen weliswaar sterker aan te passen aan onze lichamelijke eigenschappen dan bacteriële infecties dat doen. Dit heeft er ongetwijfeld mee te maken dat virusinfecties rechtstreeks afhankelijk zijn van onze (genetische) biologie in tegenstelling tot bacteriële infecties die daarvan een stuk onafhankelijker (kunnen) zijn. Dit geldt uiteraard in nog sterkere mate voor parasitaire infecties.
De reden dat potentieel pandemische ziekten zoals Ebola, Marburg, HIV e.d. zich zo ernstig manifesteren is grotendeels te wijten aan het feit dat ze niet of nauwelijks of nog niet lang genoeg rondgaan om zich voldoende aan te passen aan hun nieuwe menselijke gastheer. Of in het geval dat een virus zich op typische genetische gronden onvoldoende kan aanpassen aan zijn nieuwe menselijke gastheer, de menselijke gastheer zich door natuurlijke selectie (i.c. sterfte en onvruchtbaarheid) nog niet voldoende heeft aanpast aan het virus. Linksom of rechtsom zal de impact van zoönoses over langere tijdsbestekken binnen een populatie van gastheren meestal sterk afnemen doordat de relatieve ziekmakendheid van het virus over tijd afneemt. Dit is eenvoudigweg hoe natuurlijke selectie werkt!
Dat de Griep zich niet lijkt te houden aan deze ontwikkeling naar mildere verschijningsvormen heeft er alles mee te maken dat ernstige grieppandemieën eenvoudigweg het gevolg zijn van het steeds opnieuw overspringen van griepvirussen van de oorspronkelijke gastheren (i.c. gevogelte, pluimvee, varkens) naar de mensheid. Griepvirussen zijn tot dus op zekere hoogte te beschouwen als separate zoönoses die met enige regelmaat opnieuw de overstap naar de mensheid maken.
[Fotocredits – Halfpoint / dottedyeti © Adobe Stock]
Art ziet zichzelf als onderzoeksjournalist en doorgrondt het liefst thema's die anderen volgens hem laten liggen. Verklarende en verdiepende artikelen vormen zijn stijl. Hij schuwt ingewikkelde materie daarbij niet.
Verder lezen over Coronavirus
Nieuws17.09.2024
Online25.07.2023
Online22.02.2023
Mobile05.12.2022
Lifestyle18.11.2022
Nieuws14.11.2022
Mobile20.04.2022
Nieuws18.03.2022
Verder lezen over Wetenschap
Online15.11.2024
Technology07.11.2024
Online28.10.2024
Technology23.10.2024
Technology18.10.2024
Nieuws10.10.2024
Social Media09.10.2024
Nieuws03.10.2024