Kan een nieuwe app de volgende pandemie voorspellen?

Volgens wetenschappers is het slechts een kwestie van tijd voordat het volgende dodelijke virus de overstap van dier naar mens maakt en zich over de aarde verspreidt.

Gepubliceerd 8 apr. 2021 17:25 CEST
pangolin

In het Nationale Park van Cuc Phuong in Vietnam loopt een Javaans schubdier over een boomtak.

Foto van Suzi Eszterhas, Minden Pictures

Als virologen wordt gevraagd of er in de toekomst opnieuw pandemieën zullen uitbreken, laat hun antwoord niets aan duidelijkheid te wensen over: de vraag is niet óf er een volgende pandemie komt, maar wannéér.

Geschat wordt dat er in zoogdieren en vogels 1,7 miljoen virussen voorkomen en dat bijna de helft daarvan hetzelfde dodelijke traject zou kunnen volgen als het nieuwe coronavirus dat verantwoordelijk is voor de ziekte COVID-19, namelijk dat ze de overstap van dier naar mens kunnen maken en een nieuwe pandemie veroorzaken.

Op zoek naar manieren om dat te voorkomen, probeert een team van onderzoekers van de University of California in Davis de internationale wetenschappelijke gemeenschap te helpen bij het identificeren van het gevaar van afzonderlijke virussen. Ze rangschikken bekende en minder bekende virussen naar de waarschijnlijkheid waarmee ze van de ene diersoort op de andere en op de mens kunnen overspringen en zich op die wijze kunnen ontwikkelen tot varianten die eenvoudig van mens op mens kunnen worden overgedragen. Dit nog weinig bestudeerde fenomeen van ‘virale spillover’ – ziekteverwekkers die van de ene soort op de andere overspringen – kent een lange voorgeschiedenis van uitbraken, waaronder die van Ebola, MERS, SARS en hiv, het virus dat aids veroorzaakt.

Het team heeft via een website de online-app SpillOver gelanceerd, waarmee aan de hand van 32 risicofactoren – waaronder de virussoort, de gastheersoort en het land waarin het virus voor het eerst is vastgesteld – de kans op ‘virale spillover’ wordt bepaald. “We hebben gekeken naar virussen waarvan al bekend is dat ze van dier op mens overdraagbaar zijn, en naar pas ontdekte virussen,” zegt Zoe Grange, die als postdoctoraalonderzoekster op het gebied van ziekten bij wilde dieren aan de UC Davis aan het project heeft gewerkt. Door zogenaamde ‘zorgwekkende virussen’ te identificeren, fungeert de database voor wetenschappers en beleidsmakers als een checklist bij het beoordelen van deze virussen.

Grange en haar mentor Jonna Mazet, epidemiologe aan de faculteit diergeneeskunde van de UC Davis, kwamen op het idee voor de app toen ze in het voorjaar van 2017 een strandwandeling maakten. “We vroegen ons af of we een soort kredietregistratie voor virussen zouden kunnen opzetten,” vertelt Grange.

De app is een poging om orde te scheppen in de talloze meldingen van nieuwe diervirussen die zijn vergaard in het kader van het 238 miljoen dollar kostende PREDICT-project, dat van 2009 tot 2019 door de Amerikaanse dienst USAID (United States Agency for International Development) werd uitgevoerd. Met vooruitziende blik (ruim vóór de uitbraak van het nieuwe coronavirus) werd daarmee de dreiging van nieuwe virussen in wilde dieren erkend en een wereldwijd leger van 6800 virusjagers in 35 landen opgezet. Sommige van deze medewerkers namen monsters van het bloed, het speeksel, de weefsels of de uitwerpselen en urine van vleermuizen, knaagdieren en primaten, terwijl andere het genetische materiaal uit de monsters sequentieerden.

Al met al werden bijna negenhonderd nieuwe virussen ontdekt, waaronder 160 coronavirussen en een nog onbekende stam van het Ebola-virus. Ook vonden de ‘jagers’ achttien reeds bekende zoönosen (ziekteverwekkers die van een diersoort op de mens zijn overgesprongen), waaronder het Lassa- en Marburg-virus, die virale hemorragische koorts kunnen veroorzaken. “We hebben heel veel virussen ontdekt. Maar wat wil dat zeggen?” zegt Grange, die inmiddels hoofdwetenschapper gezondheidsbescherming bij Public Health Scotland is. “Niet alle virussen veroorzaken een pandemie.”

De database SpillOver biedt onderzoekers nu de mogelijkheid om hun eigen rapportage aan de gegevens toe te voegen. “We wilden een instrument maken dat door iedereen kon worden gebruikt. Ze kunnen hun ontdekkingen van nieuwe virussen toevoegen en hun eigen checklists opstellen,” zegt Mazet.

In een studie die deze week is gepubliceerd, hebben onderzoekers onder leiding van Grange en haar team aan de UC Davis op basis van gegevens van bijna 75.000 dieren en openbare databanken van virusregistraties het spillover-risico van 887 virussen in wilde dieren vastgesteld. Wat betreft de kans dat een diervirus bij de mens een ziekte veroorzaakt en zich in menselijke populaties verspreidt, eindigde het SARS-CoV-2-virus (dat COVID-19 veroorzaakt) op de tweede plek van de ranglijst.

Hoewel de gegevens waren gebaseerd op beperkte meldingen over de aanwezigheid van het coronavirus bij tijgers en leeuwen in dierentuinen en bij nertsen, bewees de tweede plek van het nieuwe coronavirus dat de ranglijst werkte. Volgens de inschatting van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is het SARS-CoV-2-virus waarschijnlijk hetzij direct van een vleermuis op een mens overgesprongen, hetzij eerst op een andere diersoort als tussenstadium, bijvoorbeeld een schubdier. De gevaarlijkste ziekteverwekker in de ranglijst is het Lassa-virus, dat inheems is in de knaagdierpopulatie van West-Afrika en virale hemorragische koorts veroorzaakt waaraan één op de honderd patiënten overlijdt.

Wat is een virus?
Virale uitbraken kunnen binnen enkele dagen een dodelijke pandemie worden. Om catastrofe te voorkomen, vechten moedige wetenschappers terug met nieuwe behandelingen en vaccins. Afbeeldingen uit de show "Breakthrough".

Groeiende dreiging

In tegenstelling tot apps waarmee het risico van een beperkt aantal virussen wordt bijgehouden, zoals het influenzavirus, richt deze database zich op wildedierenvirussen uit 26 verschillende virusfamilies. Dat betekent dat SpillOver als belangrijk naslagwerk voor veldwerkers kan dienen. Het tempo waarin virussen naar andere soorten overspringen, neemt toe, zegt Raina Plowright, een wildecologe aan de Montana State University die onderzoek doet naar de dynamiek van ziekten tussen dierlijke en menselijke populaties.

“Wat ik aan de makers van de app goed vind, is dat ze de risicofactoren heel breed inschatten, waarbij ze met name de verschillende soorten stress op het ecosysteem van de gastheerpopulatie en de potentiële omgang tussen mensen en deze gastheren meewegen,” zegt zij. “We dringen door tot in de laatste ongerepte stukken natuur, komen steeds vaker in contact met wilde dieren en ontnemen deze dieren de middelen die ze nodig hebben om te overleven.” Wanneer de habitat van dieren steeds verder wordt ingeperkt, zijn ze gedwongen om in dichtbevolkte gebieden op zoek te gaan naar voedsel. Net als mensen zijn gestreste dieren kwetsbaarder voor ziekten en kunnen daardoor meer virussen overbrengen – op soortgenoten, op andere diersoorten en mogelijk ook op de mens.

Onbekend is hoe sommige van deze nieuwe virussen mensen kunnen besmetten. Het gaat daarbij om een complexe reeks stappen waarbij een nieuwe ziekteverwekker het menselijk immuunsysteem omzeilt en een menselijke cel binnendringt, waar het zich vermeerdert en zich daarna door het hele lichaam verspreidt. Terwijl sommige virussen, zoals het Nipah-virus, direct van vleermuizen op de mens kunnen overspringen, moeten andere virussen eerst een aanpassingsproces doorlopen voordat ze op mensen kunnen worden overgedragen.

“Normaliter moet een virus meerdere keren muteren om overdraagbaar te worden,” zegt Hector Aguilar-Carreno, een viroloog van de faculteit diergeneeskunde van de Amerikaanse Cornell University die onderzoek doet naar virale immunologie. “Dat hangt af van het virus. In sommige gevallen volstaan één of twee mutaties, maar in andere gevallen heeft het virus twintig of meer mutaties nodig om overdraagbaar te worden of zich in de menselijke gastheer te kunnen vermeerderen.” Het proces wordt nog ingewikkelder als het via het tussenstadium van een andere diersoort verloopt, zoals mogelijk het geval is geweest met het SARS-CoV-2-virus. Dat virus kan een mutatie hebben ondergaan toen het naar een schubdier oversprong en daarna opnieuw toen het op een mens werd overgedragen.

De waarde van een checklist

De complexiteit van deze potentiële ‘spillovers’ roept de vraag op wat we met al deze informatie kunnen aanvangen. Volgens Mazet, hoofdonderzoeker bij het PREDICT-project, zorgen de gegevens ervoor dat riskante virussen door beleidsmakers worden opgemerkt. “We hebben dit instrument opgezet omdat we de wereld niet alleen maar bang willen maken met het feit dat er nu een heleboel nieuwe virussen zijn gevonden en niemand weet wat we daarmee aan moeten,” zegt zij. “Het instrument is opgezet om sommige van deze virussen scherp in de gaten te houden, aan de hand van een schat aan gegevens over de menselijke blootstelling aan deze virussen.”

Daarbij wordt onder andere gedacht aan het volgende scenario: aangezien ziekten die door vleermuizen naar de mens overspringen vaak via de uitwerpselen van deze dieren worden overgedragen (in vleermuispoep is ook RNA van het coronavirus aangetroffen), zouden boeren die de uitwerpselen als mest gebruiken het advies kunnen krijgen om beschermende kleding te dragen of de mest eerst te desinfecteren. “En als het vinden van veilige oplossingen onmogelijk blijkt, moeten we misschien gaan praten over alternatieve bestaansmiddelen voor deze mensen,” zegt Mazet. Een van de uitkomsten van het PREDICT-project was de samenstelling van het boek Living Safely with Bats – het dier dat het vaakst is betrokken bij virale spillovers. Dat boek is inmiddels vertaald in twaalf talen en op honderden openbare bijeenkomsten in Afrika en Azië onder de aandacht van het publiek gebracht.

Vleerhonden en dadelpalmen

Toen epidemiologe Emily Gurley begin jaren 2000 in Bangladesh werkte, wist haar team dankzij specifieke informatie over de overdraagbaarheid van het Nipah-virus door vleermuizen hoe ze de dorpelingen in het gebied kon helpen bij het terugdringen van het risico op besmetting door dit dodelijke virus, waarvoor nog geen behandeling is gevonden. Na enkele mysterieuze uitbraken van het Nipah-virus konden Gurley en haar collega’s het virus herleiden tot vleerhonden. (Eerder al was het virus in Maleisië door zieke varkens op de mens overgedragen.) In veel gebieden in Bangladesh wordt het verse sap van de dadelpalm als een delicatesse beschouwd. Maar het bleek dat ook vleerhonden dol waren op het goedje en het deels oplikten als het in opvangbekers van de bomen sijpelde. Daarbij werd het sap in de bekers besmet door uitwerpselen en urine.

“Door het traject van spillover te analyseren konden we bewijzen dat dit de voornaamste manier van besmetting was,” zegt Emily Gurley, die inmiddels als assistent-wetenschapper is verbonden aan de Bloomberg School of Public Health van de Johns Hopkins University. Hun werk leidde tot een voorlichtingscampagne over het ‘veilig drinken van sap’, waarbij de dorpelingen werd aangeraden om netten te spannen waarmee de vleerhonden uit de buurt van de opvangbekers gehouden konden worden.

Hoewel het PREDICT-programma in september ten einde is gelopen, was het doel van het project volgens Mazet het opbouwen van waarnemingscapaciteit in talloze landen. Daar worden zoönosen nu beter in de gaten gehouden en dorpelingen gewaarschuwd voordat de volgende spillover (en mogelijk een nieuwe pandemie) zal plaatsvinden. Een ander initiatief richt zich op het voorlichten van de keten van zorgmedewerkers die in verschillende disciplines worden opgeleid aan Afrikaanse en Zuidoost-Aziatische universiteiten. Daarbij draait het om het identificeren en voorkomen van dit soort ziekten. “Want er zijn nog duizenden virussen die nog niet zijn ontdekt,” zegt Gurley.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

Lees meer

Dit vindt u misschien ook interessant

Wetenschap
Ontsnapte het coronavirus uit een lab? Dit is wat je moet weten.
Wetenschap
‘Terug naar normaal’ zou weleens heel eng kunnen aanvoelen
Wetenschap
Dit heeft de WHO geleerd over de oorsprong van COVID-19
Wetenschap
Bestaande vaccins werken tegen nieuwe varianten – voorlopig
Wetenschap
Wat beïnvloedt het tempo waarin het coronavirus muteert?

Ontdek Nat Geo

  • Dieren
  • Milieu
  • Geschiedenis en Cultuur
  • Wetenschap
  • Reizen
  • Fotografie
  • Ruimte
  • Video

Over ons

Abonnement

  • Abonneren
  • Schrijf je in
  • Shop
  • Disney+

Volg ons

  • Gebruiksvoorwaarden
  • Privacyverklaring
  • Cookiebeleid
Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Alle rechten voorbehouden.