Een onderzoek wijst op een belangrijke verandering die een vleermuiscoronavirus mogelijk op het pad heeft gezet om mensen te infecteren
Het is nog steeds onbekend waar het coronavirus vandaan komt, maar een nieuwe studie wijst op een mutatie die een vleermuiscoronavirus mogelijk op weg heeft gezet om een menselijke ziekteverwekker te worden. De grotere hoefijzerneus (Rhinolophus ferrumequinum, getoond) is een vleermuissoort waarvan bekend is dat ze coronavirussen draagt.
Een enkele verandering in een belangrijk viraal eiwit heeft het coronavirus achter COVID-19 mogelijk geholpen om de sprong van dieren naar mensen te maken, waardoor het virus op weg is om de plaag te worden die het vandaag is.
Die mutatie lijkt het spike-eiwit van het virus sterk te helpen vastklampen aan de menselijke versie van een gastheereiwit genaamd ACE2 dat het virus gebruikt om cellen binnen te dringen en te infecteren, rapporteren onderzoekers op 6 juli Cel. Dat vermogen om zich aan de menselijke cellen te hechten was sterker bij het gemuteerde virus dan bij andere coronavirussen die de verandering niet hadden. Bovendien repliceert het gemuteerde virus beter in in het laboratorium gekweekte menselijke longcellen dan eerdere versies van het virus.
“Zonder deze mutatie denk ik niet dat de pandemie zou zijn verlopen zoals nu”, zegt James Weger-Lucarelli, een viroloog bij Virginia Tech in Blacksburg. De wereldwijde verspreiding van het coronavirus was misschien minder waarschijnlijk, zegt hij.
Waar het coronavirus precies vandaan kwam, is nog steeds een mysterie dat onderzoekers proberen te ontrafelen (SN: 18-3-21). Maar uitzoeken hoe een dierlijk virus het vermogen heeft gekregen om mensen te infecteren, zou onderzoekers kunnen helpen manieren te ontwikkelen om te voorkomen dat het opnieuw gebeurt, zoals met antivirale middelen of vaccins, zegt Weger-Lucarelli.
De nieuwe bevindingen wijzen erop dat de mutatie belangrijk is, maar “het is mogelijk een van de vele” veranderingen die de sprong van dieren naar mensen mogelijk maakten, zegt Andrew Doxey, een computerbioloog aan de Universiteit van Waterloo in Canada die niet betrokken was bij het onderzoek . “Het is niet noodzakelijk de enige mutatie.”
Viroloog Ramón Lorenzo Redondo is het daarmee eens. De onderzoekers gebruikten een benadering die niet typisch wordt gebruikt voor virussen, zegt Redondo van de Northwestern University Feinberg School of Medicine in Chicago. Dat betekent dat de methode mogelijk andere belangrijke mutaties over het hoofd heeft gezien.
In de studie analyseerden Weger-Lucarelli en collega’s meer dan 182.000 genetische blauwdrukken van het coronavirus, op zoek naar tekenen van mutaties die het virus mogelijk hebben geholpen zich aan te passen aan en zich onder mensen te verspreiden. Het team vergeleek veranderingen in de bouwstenen, of aminozuren, van het spike-eiwit van het virus met vier coronavirussen van vleermuizen of schubdieren die mensen niet infecteren. De wetenschappers hebben één swap gevonden die het aminozuur threonine dat in de dierlijke virussen wordt gevonden, verving door het aminozuur alanine dat wordt aangetroffen in het coronavirus dat COVID-19 veroorzaakt.
De onderzoekers voorspellen dat de mutatie, genaamd T372A, enkele suikers verwijdert die het spike-eiwit omhullen. Die suikers kunnen “in de weg zitten”, zegt Weger-Lucarelli, dus als ze worden verwijderd, krijgt het virus betere toegang tot ACE2 om in cellen te breken.
Experimenten suggereren dat dit waar is. Zodra een virus met een alanine in in het laboratorium gekweekte menselijke longcellen terechtkomt, repliceert het meer dan versies met threonine, ontdekte het team. In de toekomst zijn de onderzoekers van plan om de rol te onderzoeken die andere mutaties mogelijk hebben gespeeld om een dierlijk virus te helpen zich aan te passen aan mensen.
Het is onduidelijk wanneer het virus de T372A-mutatie heeft gekregen, zegt Arinjay Banerjee, een viroloog bij de Vaccine and Infectious Disease Organization aan de Universiteit van Saskatchewan in Saskatoon, Canada, die niet betrokken was bij het onderzoek. Een vleermuiscoronavirus met een threonine op die plek heeft mogelijk eerst mensen besmet en vervolgens snel een alanine geadopteerd, waardoor het virus efficiënter onder mensen kan worden overgedragen. Of het is mogelijk dat de alanine in vleermuizen of in een ander dier verscheen voordat hij de sprong maakte.
“Die vragen zijn, denk ik, nog steeds actueel”, zegt Banerjee.
