Experts hadden al gewaarschuwd voor de mogelijkheid dat het coronavirus in regio’s met een lage vaccinatiegraad de kans zou krijgen om sneller te evolueren, waardoor er een variant zou ontstaan die beter overdraagbaar is en antilichamen slimmer kan omzeilen. Dat scenario is met de nieuwe Omikron-variant misschien bewaarheid geworden.

Vorige week voorzag de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) deze nieuwe stam van het SARS-CoV-2-virus van de officiële naam ‘Omikron’ en de classificatie ‘zorgwekkend’; ook de varianten Alfa, Beta, Gamma en Delta worden in die categorie ingedeeld. De nieuwe variant is ontdekt in Zuid-Afrika, waar slechts 23 procent van de bevolking is ingeënt, deels omdat de meeste vaccins aan Noord-Amerika en Europa worden geleverd. Maar in dit vroege stadium zijn er nog veel onzekerheden over de nieuwe variant en het potentieel ervan om de COVID-19-pandemie te verergeren. Tot dusver lijken de doorbraakinfecties die door de nieuwe stam zijn veroorzaakt, waarbij eerder ingeënte of herstelde patiënten alsnog ziek zijn geworden, een mild verloop te hebben. Onduidelijk is in hoeverre het grote aantal mutaties in de nieuwe variant de werkzaamheid van de bestaande vaccins kan ondermijnen. Ook is niet duidelijk of Omikron mensen zieker maakt dan bijvoorbeeld de Delta-variant.

Lees ook: Hoe COVID-19 alle vijf zintuigen kan aantasten

Voorlopige gegevens uit Zuid-Afrika lijken erop te wijzen dat de Omikron-stam mogelijk beter overdraagbaar is dan voorgaande varianten: het aantal positieve gevallen in de gemeente Tshwane, in het noorden van de provincie Gauteng (waar Omikron op 9 november voor het eerst werd ontdekt), is in de afgelopen drie weken toegenomen van minder dan één procent tot ruim dertig procent van alle afgenomen bloedtests. Inmiddels is 76 procent van alle SARS-CoV-2-virussen die in Zuid-Afrika worden gesequentieerd, afkomstig van Omikron, wat betekent dat het nu om de meest voorkomende variant in het land gaat. De snelheid waarmee de nieuwe stam vorige varianten heeft verdrongen, ligt hoger dan het tempo waarin de Delta-variant zijn voorganger Beta verdrong.

“Het herinnert ons eraan dat deze nieuwe variant het resultaat is van een gebrekkige controle op het aantal besmettingen,” zegt Ravi Gupta, klinisch microbioloog aan de University of Cambridge en een van de meest vooraanstaande onderzoekers van het coronavirus.

Talloze belangrijke mutaties van de Omikron-stam zijn identiek aan mutaties die in eerdere ‘zorgwekkende’ varianten zijn ontdekt, maar Omikron vertoont daarnaast ook nog een dozijn nieuwe mutaties in het eiwit van zijn ‘spikes’, de uitsteeksels op de buitenzijde van het virusdeeltje die van essentieel belang zijn voor de besmetting van menselijke cellen. In totaal telt de nieuwe stam nu 32 ‘spike’-mutaties, en wetenschappers vrezen dat dit hoge aantal het vermogen van de antistoffen tegen het virus kan ondermijnen, wat de werkzaamheid van de bestaande vaccins zou afzwakken.

“Omikron heeft mutaties op vrijwel elke plek waar bestaande antistoffen zich aan het virusdeeltje zouden hechten,” zegt Michael Worobey, die aan de University of Arizona onderzoek doet naar de evolutie van virussen. Ook bevat Omikron mutaties die het virus helpen om sneller in menselijke cellen door te dringen en eenvoudiger van de ene persoon op de andere te worden overgedragen. “Deze variant is zorgelijk, iets wat ik sinds Delta niet meer heb gezegd,” aldus Gupta.

“Hoewel we weten dat de Omikron-variant heel veel mutaties bevat, weten we nog niet wat de uitwerking van al die mutaties is,” zegt Kei Sato, viroloog aan de Universiteit van Tokio. Bij niet meer dan duizend patiënten is tot nu toe de Omikron-variant vastgesteld, en wetenschappers beschikken nog maar over heel weinig monsters en genetische sequenties uit Zuid-Afrika, waardoor het voor deskundigen lastig is om harde conclusies te trekken over de besmettelijkheid van de nieuwe stam of antwoord te geven op de vraag of Omikron mensen ook zieker maakt.

Het positieve nieuws is dat antilichamen die zijn aangetroffen in het bloed van patiënten die op natuurlijke wijze met het coronavirus besmet waren geraakt en daarna waren ingeënt, nog steeds in staat waren om een synthetische versie van de Omikron-variant in het laboratorium te bestrijden. Daaruit kan worden opgemaakt dat een boosterdosis van een mRNA-vaccin nog altijd voor een goede bescherming tegen de Omikron-stam kan zorgen.

Omikron “is reden tot zorg, geen reden tot paniek,” zei de Amerikaanse president Joe Biden afgelopen maandagochtend op een persconferentie. “De beste maatregelen tegen deze nieuwe variant of tegen welke nieuwe variant dan ook zijn de maatregelen die we al gebruiken, namelijk volledige vaccinatie en het halen van een booster-prik.”

Voorlopig “wijst alles erop dat de huidige vaccins nog altijd werkzaam zijn wat betreft het voorkomen van een ernstig ziekteverloop of van complicaties,” zegt Ian Sanne, die aan de Universiteit van Witwatersrand in Johannesburg, Zuid-Afrika, is gespecialiseerd in infectieziekten. “Maar de gegevens zijn nog schaars en het is nog vroeg.”

Zorgwekkende mutaties

Als iemand in aanraking komt met het SARS-CoV-2-virus, maakt het immuunstelsel van zijn of haar lichaam antistoffen aan die zich richten op het eiwit in de uitsteeksels of ‘spikes’ van het virus. Dat zijn de gedeelten waarmee een virusdeeltje zich hecht aan het eiwit van een ACE2-receptor op de buitenzijde van een menselijke cel, waardoor het virus die cel kan binnendringen en besmetten. Maar als antistoffen zich aan de ‘spikes’ hechten, wordt de toegang van het virus tot de cel geblokkeerd. Omdat de ‘spikes’ dus van essentieel belang zijn voor het besmettingsproces, makken alle vaccins die momenteel zijn goedgekeurd gebruik van ‘spike’-eiwit om een respons van het menselijk immuunsysteem op te wekken.

Volgens Olivier Schwartz, viroloog en immunoloog aan het Institut Pasteur in Parijs, kunnen de 32 spike-mutaties van de Omikron-variant in drie groepen worden ingedeeld, afhankelijk van de manier waarop ze het functioneren van het spike-eiwit veranderen.

Lees ook: Momenten van geluk, schoonheid en plezier tijdens de pandemie

Sommige mutaties versterken het vermogen van het spike-eiwit om zich aan een menselijke ACE2-receptor te binden; andere zorgen ervoor dat het oppervlak van het virusdeeltje beter versmelt met een menselijke cel en daardoor die cel kan besmetten; weer andere mutaties veranderen het uiterlijk van het ‘spike’-eiwit, waardoor het moeilijker door antistoffen is te herkennen en het virus een tegenaanval van deze stoffen kan omzeilen.

Van de vele mutaties in het spike-eiwit van de Omikron-stam is de verdwijning van aminozuren op de posities 69 en 70 er verantwoordelijk voor dat het virus tweemaal zo besmettelijk is als het oorspronkelijke coronavirus. Door stom toeval zijn deze twee mutaties niet aanwezig in de Delta-variant, waardoor de Omikron-stam met behulp van de alom gebruikte PCR-test eenvoudig is te herkennen.

Eerder al had Gupta van Cambridge aangetoond dat deze verdwenen aminozuren samen met nog een derde mutatie, op positie 796 van het ‘spike’-eiwit, in verband staan met de capaciteit van de Alfa-variant om de afweerrespons van het menselijk lichaam te ontwijken. Daaruit kan worden opgemaakt dat dezelfde drie mutaties in de Omikron-stam eveneens antistoffen kunnen omzeilen, en wel antistoffen die hetzij na een inenting hetzij na een eerdere besmetting zijn aangemaakt. Uit eerste aanwijzingen zou blijken dat dit inderdaad het geval is.

“Tot op heden zijn er een aantal doorbraakinfecties geconstateerd, maar die hadden een mild verloop,” zegt Barry Schoub, een viroloog die de Zuid-Afrikaanse regering adviseert op het gebied van COVID-19-vaccins. Maar volgens experts is het nog te vroeg om te kunnen zeggen of de Omikron-variant mensen ook zieker maakt, aangezien er enige tijd verstrijkt tussen besmetting en ziekenhuisopname.

Een andere cluster van mutaties van de Omikron-variant is op de posities 655, 679 en 681 van het ‘spike’-eiwit te vinden en helpt het virus vermoedelijk om in menselijke cellen door te dringen; de cluster is ook in de Mu-stam aanwezig en bevordert de overdraagbaarheid van die variant.

In een studie die nog niet aan collegiale toetsing is onderworpen, hebben onderzoekers geopperd dat een gemeenschappelijke mutatie in de Omikron-, Alfa- en Mu-varianten ervoor zorgt dat het virus zich sneller vermeerdert en beter tegen antilichamen bestand is. En een mutatie op positie 501, die eveneens in de Alfa-, Beta- en Gamma-varianten voorkomt, stelt het ‘spike’-eiwit in staat zich steviger aan ACE2-receptoren te binden, waardoor het virus beter in menselijke cellen weet door te dringen.

“We zien dat dit virus zich snel verspreidt onder een bevolking die volgens ons een zeer hoge mate van natuurlijke immuniteit heeft opgebouwd,” zegt Richard Lessells, specialist in infectieziekten aan de Universiteit van KwaZoeloe-Natal in Durban, Zuid-Afrika. “Dat is wat ons zorgen baart,” zegt hij. “Omikron heeft mogelijk een manier gevonden om de afweerrespons beter te omzeilen dan voorgaande varianten.”

Hiaten in onze kennis

In de Zuid-Afrikaanse provincie Gauteng blijkt uit bloedmonsters dat tachtig procent van de bevolking al een natuurlijke immuniteit had opgebouwd door besmettingen met eerdere SARS-CoV-2-varianten. Daarom maken experts zich zorgen over de snelle opmars van Omikron, dat in luttele weken 76 procent van het aantal positieve tests uitmaakte. De Delta-variant had meerdere maanden nodig om dat percentage te bereiken.

Ook het aantal ziekenhuisopnames van COVID-19-patiënten is de vorige maand in Zuid-Afrika drastisch gestegen, maar of dat het gevolg is van een algemene toename van het aantal besmettingen of dat het specifiek aan de Omikron-variant kan worden toegeschreven, is nog niet duidelijk.

“Er is nog niet genoeg informatie om een conclusie te trekken over de ernst van Omikron in vergelijking tot andere varianten,” zegt Ben Cowling, epidemioloog aan de University of Hong Kong. Dat komt doordat de meeste vroege Omikron-gevallen zich onder studenten en jonge mensen hebben voorgedaan, die na een besmetting met COVID-19 doorgaans slechts milde klachten vertonen.

Tom Wenseleers, evolutiebioloog en biostatisticus aan de KU Leuven, wijst erop dat uit de beschikbare gegevens niet kan worden opgemaakt of de snellere verspreiding van de Omikron-variant in vergelijking tot de Delta-variant het resultaat is van een betere omzeiling van de immuunafweer van mensen die al een natuurlijke immuniteit hadden opgebouwd, of dat het hoge tempo het gevolg is van besmettingen van mensen die nog niet aan het virus waren blootgesteld.

Lees ook: Kans op myocarditis door COVID-19 groter dan door vaccin

Hoewel het aantal positief geteste mensen in Zuid-Afrika sterk is toegenomen in gebieden waar de Omikron-variant rondwaart, zijn er niet genoeg gegevens om te concluderen dat die sterkte toename het directe gevolg is van de Omikron-variant of van meerdere ‘superverspreidende’ bijeenkomsten van studenten en andere jonge mensen.

Ondanks de zorgwekkende toename van het aantal gevallen lijken voorlopige gegevens, waaronder enkele studies van het laboratorium van Theodora Hatziioannou in New York, erop te wijzen dat vaccins en boosters nog altijd krachtige verdedigingsmechanismen tegen het coronavirus zijn.

Onderzoekers onder leiding van Hatziioannou van de Rockefeller University in New York creëerden een synthetische versie van het virus waarin veel van de mutaties in het ‘spike’-eiwit van de Omikron-variant waren opgenomen. De onderzoekers konden aantonen dat mensen die van COVID-19 waren hersteld en daarna één dosis van een mRNA-vaccin hadden ontvangen, het gemuteerde synthetische virus konden afweren.

Het duurt echter twee à drie weken voordat een besmetting met het coronavirus tot de ziekte COVID-19 leidt en de ernst van het ziekteverloop kan worden ingeschat. Volgens Sanne van Witwatersrand betekent dit dat het nog even zal duren voordat kan worden vastgesteld of de bestaande vaccins in de praktijk tegen de Omikron-stam zijn opgewassen.

Intussen is het streven naar een hogere vaccinatiegraad nog altijd de beste manier om besmettingen met de Omikron-variant of met enige andere variant te voorkomen. Ook moeten overheden blijven hameren op maatregelen als het bewaren van afstand en het dragen van een mondkapje. “Laat je alsjeblief inenten, haal die boosterdosis op en draag een mondkapje op drukke plekken, want de mutaties in deze variant zorgen er waarschijnlijk voor dat het virus veel antilichamen weet te omzeilen,” zegt Gupta.

“De voornaamste manier om de opmars van nieuwe varianten tegen te gaan, is het beperken van het aantal dagelijkse besmettingen,” zegt Ridhwaan Suliman, hoofdonderzoeker van de Council for Scientific and Industrial Research in Zuid-Afrika. “Virussen kunnen niet muteren als ze zich niet vermeerderen.”

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