Nieuws03.01.2022

​Volgt de ziekmakendheid van toekomstige coronavarianten het influenzavirus?


Aan de hand van evolutionaire modellen kunnen er bepaalde voorspellingen worden gedaan over de evolutie en de ontwikkeling van luchtwegvirussen, zoals COVID-19. Hoewel ik zelf geen viroloog ben, is het niet ingewikkeld om de beginselen van evolutionaire ontwikkeling te combineren met de ruim voorhanden zijnde beschrijvingen over COVID-19. Met dit generieke karakter van evolutionaire ontwikkeling in gedachten richten onderstaande beschrijvingen zich in eerste instantie op een willekeurig luchtwegvirus en worden ze pas later toegesneden op COVID-19.

We beginnen onze reis daarom bij een recentelijk van een onbekende diersoort naar de mensheid overgesprongen luchtwegvirus (zoönose) en volgen de potentiële reis van dit virus binnen de menselijke populatie. Navolgende evolutionaire beschrijvingen richten zich hoofdzakelijk op de aanvankelijke epidemische ontwikkeling van het zojuist overgesprongen luchtwegvirus. Dit betreft het stadium waarin mutaties elkaar relatief snel opvolgen en er flinke concurrentie bestaat tussen de opeenvolgende varianten. De latere endemische ontwikkeling van het virus verloopt mogelijk veel trager en is daarom ook veel lastiger om te voorspellen.

Virussen muteren tijdens hun verspreiding of reproductie in hoog tempo. Dit levert volstrekt willekeurige mutaties op. Virusevolutie vormt het gecombineerde gevolg van deze mutaties en de selectiedruk van de omgeving waarbinnen een virus zich verspreidt. De aanwezige selectiedruk bestaat uit het totaal van omstandigheden, welke er o.a. toe kunnen leiden dat specifieke mutaties of varianten per saldo beter of slechter presteren wat betreft verspreidingssnelheid of reproductie. Elke mutatie of variant die er in slaagt om zich wezenlijk sneller te verspreiden of te reproduceren dan de op dat moment dominante variant(en), zal na verloop van tijd zelf dominant worden. De voorgaande variant(en) worden dan uiteindelijk volledig verdrongen en moeten het veld ruimen.

Hiervoor geldt het voorbehoud dat de immuunrespons van de gastheer voor wat betreft de meer recentere varianten een zekere mate van gemeenschappelijke overlap vertoont. Dat wil zeggen dat een infectie met een nieuwere variant inhoudt dat infecties met de voorgaande variant(en) tenminste voor enige tijd worden voorkomen. Andersom geldt dit vanzelfsprekend ook. Indien dit namelijk niet het geval is, dan zijn er in feite twee totaal verschillende virussen in omloop gekomen die verder volkomen onafhankelijk van elkaar kunnen rondgaan.

Snellere verspreiding of reproductie leidt tot dominantie

Er bestaan voor een luchtwegvirus diverse mechanismen om een snellere verspreiding of reproductie ten opzichte van voorgaande varianten te ontwikkelen. De vier meest in het oog springende mechanismen behandel ik hieronder. Daarmee wil ik echter geenszins uitsluiten dat er meer relevante mechanismen kunnen bestaan. Ten eerste kan het virus onder invloed van mutaties infectieuzer worden. In biologische termen hecht het virus zich dan gemakkelijker aan de epitheelcellen van neus, keel en longen. Ten tweede kan het virus onder invloed van mutaties een kortere periode ontwikkelen tussen besmetting en besmettelijkheid, de zgn. incubatietijd. In biologische termen leidt een besmetting met het virus dan sneller tot een zodanige uitscheiding van virusdeeltjes dat derden daarmee besmet kunnen worden.

Ten derde kan het virus onder invloed van mutaties minder ziekmakend worden. In biologische termen leidt het virus dan vaker tot asymptomatische of slechts lichte klachten. Dit leidt gemiddeld gesproken tot een langer doorlopen met de infectie en een toegenomen verspreiding of reproductie. Ten vierde kan het virus onder invloed van mutaties eerder opgebouwde immuunresponsen van de gastheer deels omzeilen. Hierdoor heeft de nieuwe variant een voordeel boven de voorgaande variant(en) als het gaat om het doorbreken van de immuunrespons van de gastheer.

Toch moet de immuunrespons van de gastheer op de nieuwe variant nog wel deels met de immuunrespons van de voorgaande variant(en) overlappen, zodat infecties met de voorgaande variant(en) tenminste voor enige tijd worden voorkomen. Andersom geldt dit vanzelfsprekend ook. Anders is er sprake van twee totaal verschillende virussen die volkomen onafhankelijk van elkaar kunnen rondgaan.

Evolutionaire ontwikkeling van een luchtwegvirus

De drijvende kracht achter de ontwikkeling van een luchtwegvirus betreft dus evolutie, zijnde een combinatie van willekeurige mutaties en de op het virus inwerkende selectiedruk van de omgeving. De (epidemische) concurrentie tussen de meer recentere varianten leidt er toe dat aanvankelijk vooral het verspreidings- of reproductiepotentieel van het virus leidend is voor zijn ontwikkeling. In evolutionaire zin heeft elke mutatie of variant die tot gevolg heeft dat:

  • het virus zich beter aan de epitheelcellen van neus, keel en longen hecht,
  • het virus een kortere incubatietijd tussen besmetting en besmettelijkheid ontwikkelt,
  • het virus minder ziekmakend is en vaker leidt tot asymptomatische of slechts lichte klachten,
  • het virus adequater eerder opgebouwde immuunresponsen van de gastheer deels omzeilt,
  • het virus andere manieren ontwikkelt die de snelheid van verspreiding of reproductie bevorderen,

een substantieel voordeel boven voorgaande varianten. Zulke mutaties zorgen ervoor dat het virus zich wezenlijk sneller kan verspreiden of reproduceren dan voorgaande varianten. In theorie leidt dit ertoe dat een willekeurig luchtwegvirus zich evolutionair aanvankelijk zal ontwikkelen door een combinatie van besmettelijker worden, verkorten van de incubatietijd, minder ziekmakend worden en het steeds adequater deels omzeilen van eerder opgebouwde immuunresponsen van de gastheer. Over de latere endemische ontwikkeling durf ik echter weinig zinnigs te zeggen.

Verspreidingsnelheid vormt de resultante van diverse evolutionaire trends

Om een voorgaande variant(en) effectief te kunnen verdringen moet de resultante van bovenstaande evolutionaire trends dus progressief uitvallen richting snellere verspreiding of reproductie. Elke nieuwe variant waarvoor dit niet het geval is, zal geen enkele kans maken om een eerdere variant(en) te verdringen. Alleen nieuwe varianten die hier wel aan voldoen, kunnen de ontwikkeling een stapje hoger brengen op de evolutionaire ladder van snellere verspreiding of reproductie. In theorie komt de trendmatige (epidemische) ontwikkeling van luchtwegvirussen er daarom op neer dat het virus op de langere termijn besmettelijker wordt, een kortere incubatietijd ontwikkelt, minder ziekmakend wordt alsmede er steeds adequater in slaagt om eerder opgebouwde immuunresponsen van de gastheer deels te omzeilen.

Op grond van deze volgtijdelijke concurrentiestrijd tussen varianten richting een snellere verspreiding of reproductie valt voor de iets langere termijn te verwachten dat de ziekmakendheid van COVID-19 substantieel zal afnemen tot het moment dat het niets meer is dan een ordinaire verkoudheid. In theorie wordt de mate van ziekmakendheid van luchtwegvirussen dus uiteindelijk uitgeruild tegen een snellere verspreiding of reproductie. De praktijk van influenzavirussen lijkt echter aan te tonen dat een evolutionaire trend richting minder ziekmakendheid daar niet aan de orde is. In de laatste alinea’s van dit artikel beschrijf ik met betrekking hiertoe een potentiële hypothese en de mogelijke consequenties daarvan.

Ontstaan van een progressief ziekmakende variant blijft evengoed mogelijk

Hoewel het op grond van bovenstaande evolutionaire trends onwaarschijnlijk lijkt dat er een progressief ziekmakende variant van COVID-19 ontstaat, moeten er hiertoe toch een aantal voorbehouden worden gemaakt. Omdat het draait om de resultante van verschillende evolutionaire trends kan dit betekenen dat de ziekmakendheid van een nieuwe variant zich tussentijds toch progressief ontwikkelt, zolang de overige evolutionaire trends dit in het kader van snellere verspreiding of reproductie maar afdoende compenseren. Via dit pad kan een progressief ziekmakende variant van COVID-19 zich dus mogelijk toch manifesteren. Daarnaast kan een progressief ziekmakende variant welke uitdrukkelijk een relatief milde start kent – maar uiteindelijk een zeer ernstig vervolg – zijn belemmerde verspreiding zelf op voorhand compenseren. Via dit pad kan een progressief ziekmakende variant van COVID-19 zich dus mogelijk eveneens manifesteren.

Tenslotte kan er tijdens de ontwikkeling van COVID-19 ook een mutatie of variant ontstaan die een immuunrespons geeft die nauwelijks nog enige overlap vertoont met die van een voorgaande variant(en). De progressieve evolutionaire trend om eerder opgebouwde immuunresponsen deels te omzeilen, houdt het risico in dat het virus op enig moment een grotere sprong waagt. In een dergelijke situatie is er dan feitelijk sprake van een volkomen nieuw virus. De eerder benoemde evolutionaire trends van een dergelijk nieuw virus zullen zich in dat geval volledig onttrekken aan die van de voorgaande variant(en). Immers het nieuwe virus hoeft geenszins meer te concurreren met de voorgaande variant(en) en kan op de feitelijk nieuwe evolutionaire ladder van snelheid van verspreiding of reproductie gerust een hele flinke stap omlaag doen. Een sterke toename in de ziekmakendheid kan potentieel onderdeel uitmaken van een dergelijke stap omlaag. Via dit pad kan er daarom ook een progressief ziekmakende variant opduiken.

Volgt het coronavirus in de praktijk de ontwikkeling van het influenzavirus?

Op enig moment bereikt de evolutionaire trend van een luchtwegvirus om zich beter aan de epitheelcellen van neus, keel en longen te hechten waarschijnlijk een evolutionair plateau van hoogst haalbare effectiviteit. Iets eenders zal waarschijnlijk gelden voor de verkorting van de incubatietijd. In de periode direkt volgend op de overstap van een nieuw virus naar de mensheid vallen op deze gebieden waarschijnlijk de meeste resultaten te behalen. Theoretisch resteren er daarnaast nog enkele belangrijke evolutionaire trends. Op de een of andere manier lijken roulerende influenzavirussen zich echter nauwelijks te bedienen van de evolutionaire trend om minder ziekmakend te worden. Het influenzavirus – dat de jaarlijkse griep veroorzaakt – lijkt zich alleen nog aan te passen door eerder opgebouwde immuunresponsen van de gastheer in kleinere en grotere sprongen te omzeilen. Dit kan een teken aan de wand zijn voor wat ons te wachten staat met het coronavirus.

Een mogelijke hypothese met betrekking tot het influenzavirus is dat de continue evolutionaire verschuivingen om eerder opgebouwde immuunresponsen van de gastheer deels te omzeilen de evolutionaire tijd en mogelijkheden voor varianten beperkt om richting minder ziekmakend te evolueren. Dat wil zeggen dat deze varianten in de praktijk al lang zijn verdrongen voordat de evolutionaire ontwikkeling naar minder ziekmakend is ingezet. Dit zou kunnen betekenen dat deze evolutionaire trend onder dergelijke omstandigheden überhaupt niet tot wasdom komt. Dit zou heel goed eender kunnen gelden voor het coronavirus.

Dat de relatief nieuwe Omikron-variant minder ziekmakend schijnt te zijn, lijkt de theoretische modellen goed te volgen, maar kan met de praktijk van het influenzavirus in gedachten evengoed een volstrekt toevallige variatie betreffen. Tenslotte heb ik beschreven dat er voor COVID-19 denkbare mechanismen bestaan waardoor het opduiken van progressief ziekmakende varianten mogelijk is. Dit zou heel goed overeen kunnen komen met het influenzavirus, welke enkele malen per eeuw leidt tot een ernstigere pandemische variant.

Enerzijds is het dus goed voorstelbaar dat het coronavirus in zijn ontwikkeling het influenzavirus achterna gaat. Anderzijds is het ook goed mogelijk dat het coronavirus zich op de langere termijn ontwikkelt tot een gewone verkoudheid.

De tijd zal het leren!

[Fotocredits © Feydzhet Shabanov – Adobe Stock]

Art Huiskes
Art Huiskes

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

Gecombineerde NIVEL- en CBS-gegevens COVID-19-pandemie zijn prima te verklaren!

Elke zichzelf respecterende data-wetenschapper weet dat je niet zonder meer verschillende datasets uit verschillende onderzoeken met elkaar kunt vergelijken. Op dergelijke verschillende datasets kunnen namelijk onvergelijkbare omstandigheden van toepassing zijn die onderlinge vergelijkingen een uiterst heikele zaak maken.

Nieuws17.09.2024

Gecombineerde NIVEL- en CBS-gegevens COVID-19-pandemie zijn prima te verklaren!

​Sprong naar nieuwe gastheersoort luidt gevaarlijkste periode virusinfectie in

Van vleermuizen is genoegzaam bekend dat ze veel potentieel gevaarlijke virussen met zich meedragen. Vanwege hun snelle stofwisseling en bijzonder krachtige immuunsysteem kunnen ze gastheer zijn voor veel verschillende s...

Online25.07.2023

​Sprong naar nieuwe gastheersoort luidt gevaarlijkste periode virusinfectie in

Endemische versus pandemische systeemrisico's virusinfecties
Waarom aantallen wappies, gekkies en complotdenkers toenemen

Tijdens de coronapandemie heeft het grote publiek voor het eerst kennis kunnen maken met de alleszins bevreemdende manifestaties van wappies, gekkies en complotdenkers. Sinds de opkomst van sociale media ruim 15 jaar gel...

Online22.02.2023

Waarom aantallen wappies, gekkies en complotdenkers toenemen

iPhone-fabriek Foxconn: over een maand weer op volle capaciteit

Foxconn verwacht dat het eind december, begin januari weer op volle sterkte draait. Foxconn is de fabrikant van iPhones en die had door allerlei lockdowns in China de laatste tijd te weinig capaciteit om op volle toeren...

Mobile05.12.2022

iPhone-fabriek Foxconn: over een maand weer op volle capaciteit

​Sunweb heeft beste jaar ooit: ‘Corona gebruikt om te investeren in digitalisering’

Wie denkt dat de coronaperiode reisorganisaties alleen maar kopzorgen heeft bezorgd, heeft het mis. Reisorganisatie Sunweb heeft corona gebruikt om meer te investeren in digitalisering. De reisorganisatie heeft met alle...

Lifestyle18.11.2022

​Sunweb heeft beste jaar ooit: ‘Corona gebruikt om te investeren in digitalisering’

Qua uitstoot zijn we weer bijna op pre-coronaniveau

We waren zo lekker bezig: doordat we niet meer massaal de weg opgingen, was de uitstoot van CO2 in de coronatijd aanzienlijk lager dan normaal. Helaas zijn we nu bijna terug bij hoe hevig de uitstoot was voor corona en d...

Nieuws14.11.2022

Qua uitstoot zijn we weer bijna op pre-coronaniveau

De evolutionaire ontwikkeling van het coronavirus opnieuw geduid

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...

Nieuws02.09.2022

De evolutionaire ontwikkeling van het coronavirus opnieuw geduid

De karakteristieke wijze waarop zoönoses zich doorgaans ontwikkelen
​De CoronaMelder-app kan van je telefoon af

Het is over voor de CoronaMelder-app. De overheid stopt op 22 april met de ondersteuning ervan. De servers gaan offline en dat betekent dat je niet langer een melding krijgt als er iemand met het coronavirus bij je in de...

Mobile20.04.2022

​De CoronaMelder-app kan van je telefoon af

Verder lezen over Nederland

Je zorgverzekering voor 2025 kiezen: hier moet je op letten

Je wil aan het einde van het jaar bezig zijn met je kerstboom optuigen, maar je zal je toch ook over je zorgverzekering moeten buigen.

Nieuws20.11.2024

Je zorgverzekering voor 2025 kiezen: hier moet je op letten

Onderzoek: Mkb heeft behoefte aan ondersteuning bij digitalisering

Het kabinet heeft voor 2025 plannen voorgesteld om de regeldruk voor mkb-bedrijven te verlagen. Doel is dat ondernemers meer tijd hebben voor het ondernemerschap, innovatie en digitale ontwikkeling. Deze tijd is hard nodig voor de digitale ontwikkeling van ondernemers en hun bedrijven.

Technology18.11.2024

Onderzoek: Mkb heeft behoefte aan ondersteuning bij digitalisering

gebrek aan kennis en expertise
Wolven die niet worden bejaagd, worden steeds brutaler!

Biologen en wolvenexperts hebben het ons jarenlang verzekerd. Wolven zouden mensen mijden en van nature schuw zijn. Het tegendeel lijkt inmiddels echter waar te zijn. Wolven wandelden al meermaals onverschrokken door dorpen of wijken en mijden ook in de vrije natuur mensen bepaald niet. Als gevolg hiervan neemt de lijst van confrontaties met wolven alsmaar in omvang toe.

Nieuws14.11.2024

Wolven die niet worden bejaagd, worden steeds brutaler!

Jaarlijks wolvenafschot dringend noodzakelijk
10e editie WFFR: met een ode aan natuurliefhebbers en vertoningen in de wijk

Deze week is alweer de tiende editie van het Wildlife Film Festival Rotterdam (WFFR) van start gegaan! Deze feestelijke jubileumeditie opende met de wereldpremière van De Verwonderaars van de Rotterdamse filmmaker Rik van der Linden. Ook zijn er veel films van eigen bodem, thema- en shortprogramma’s en een filmtournee door de stad.

Events06.11.2024

10e editie WFFR: met een ode aan natuurliefhebbers en vertoningen in de wijk

5 dingen die we zullen missen van Blokker

Blokker gaat mogelijk failliet. Het is een Nederlands icoon dat verdwijnt. En daarmee ook veel Blokker-nostalgie, want die is er volop.

Nieuws05.11.2024

5 dingen die we zullen missen van Blokker

Den Haag ontvangt EU missie label voor duurzaamheid

Op 8 oktober ontving de gemeente Den Haag als eerste en enige Nederlandse stad het EU missie label ‘100 klimaat neutrale en slimme steden in 2030’. Ze krijgen deze erkenning omdat de gemeente Den Haag in Europa koploper is met haar innovatieve klimaatactiviteiten en -ambities. Deze erkenning is een steun in de rug voor de Haagse inwoners, ondernemers en met name de ondertekenaars van he Haags Klimaatakkoord.

Nieuws08.10.2024

Den Haag ontvangt EU missie label voor duurzaamheid

WeTransfer is geen Nederlands bedrijf meer: wordt overgenomen

De handige app WeTransfer, om bestanden te versturen, is uitgevonden in Nederland en altijd gerund vanuit ons land, maar dat is nu voorbij.

Online02.08.2024

WeTransfer is geen Nederlands bedrijf meer: wordt overgenomen

Ook het EK 2028 zie je bij de NOS

Het EK 2024 is nog in volle gang. Toch maakt de NOS nu al bekend dat het ook de rechten voor UEFA Euro 2028 heeft verworven. Ze hebben hierover een akkoord bereikt met de Europese voetbalbond. Daarnaast gaat de NOS de komende vier jaar ook alle wedstrijden van het Nederlands elftal en de finales van de UEFA Nations League tot medio 2028 uitzenden.

Media02.07.2024

Ook het EK 2028 zie je bij de NOS