Het virus lijkt een iets complexere evolutionaire geschiedenis te hebben.
Nieuw onderzoek suggereert dat het coronavirus SARS-CoV-2 het resultaat is van ontmoetingen tussen twee of meer verschillende coronavirussen, waarbij genetisch materiaal is uitgewisseld en het virus vervolgens – mogelijk in verschillende gastdieren – verder geëvolueerd is. Dat is te lezen in het blad Nature Structural & Molecular Biology.
Spike-eiwit
In het blad proberen onderzoekers meer grip te krijgen op de afkomst van het virus dat momenteel de wereld teistert. Ze richten zich daarbij specifiek op het ‘spike-eiwit’ dat te vinden is aan de buitenzijde van het virus en dat SARS-CoV-2 gebruikt om menselijke cellen binnen te dringen. In hun studie vergelijken de onderzoekers dit spike-eiwit met het spike-eiwit van het onder vleermuizen voorkomende coronavirus RaTG13. Dit virus is sterk aan SARS-CoV-2 verwant en het spike-eiwit van RaTG13 lijkt zo op het eerste gezicht voor 97 procent overeen te komen met dat van SARS-CoV-2.
Maar onderzoekers hebben nu ontdekt dat er toch sprake is van significante verschillen tussen het spike-eiwit van SARS-CoV-2 en dat van RaTG13. En die verschillen blijken een enorme impact te hebben op de stabiliteit van het spike-eiwit en de mate waarin het in staat is om zich aan menselijke cellen te binden. Heel concreet is het spike-eiwit van SARS-CoV-2 veel stabieler en kan het zich ongeveer 1000 keer steviger aan menselijke cellen vastklampen dan het vleermuisvirus.
Niet afkomstig van één vleermuisvirus
Afgaand op die resultaten moeten de onderzoekers dan ook concluderen dat het niet waarschijnlijk is dat een vleermuisvirus zoals RaTG13 er zomaar in slaagt om menselijke cellen te infecteren. “Hoe SARS-CoV-2 exact geëvolueerd is, blijft onduidelijk en is iets wat heel veel onderzoekers momenteel proberen te achterhalen,” stelt onderzoeker Donald Benton, verbonden aan het Britse The Francis Crick Institute. “Onze studie vormt slechts een klein puzzelstukje dat suggereert dat het virus niet direct afkomstig is van de vleermuisvirussen die ons op dit moment bekend zijn.”
Meerdere coronavirussen
“Het spike-eiwit is wat SARS-CoV-2 in staat stelt om menselijke cellen binnen te dringen,” legt onderzoeker Antoni Wrobel, eveneens verbonden aan The Francis Crick Institute, uit. “Veranderingen in het genoom van het virus – die van invloed zijn op de structuur van de ‘spike’ – kunnen er dan ook voor zorgen dat het virus beter of slechter in staat is om de cel van een gastheer binnen te dringen. Op een bepaald punt in de evolutie van het virus lijkt het virus veranderingen te hebben ondergaan, zoals de veranderingen die wij hebben ontdekt, die het beter in staat stelden om mensen te infecteren.” En omdat het spike-eiwit van SARS-CoV-2 op specifieke (cruciale) plaatsen zo sterk verschilt van dat van RaTG13, is volgens de onderzoekers uitgesloten dat een vleermuisvirus zoals RaTG13 in staat zou zijn om menselijke cellen te infecteren. Volgens hen bevestigt de studie het idee dat SARS-CoV-2 in plaats daarvan het resultaat is van een vrij complexe evolutionaire geschiedenis, waarin verschillende coronavirussen samenkwamen en genetisch materiaal uitwisselen en waarin de voorloper van SARS-CoV-2 door de tijd heen – mogelijk in verschillende gastheren – evolueerde tot het voor mensen gevaarlijke virus dat vandaag de dag de wereld op zijn kop zet.
Eerder onderzoek
De bevindingen van het onderzoek zijn in lijn met eerdere studies. Zo stelden onderzoekers eerder al vast dat het spike-eiwit van SARS-CoV-2 ook de nodige overeenkomsten vertoont met dat van een onder schubdieren voorkomend coronavirus. “Dit schubdier CoV-achtige spike-eiwit heeft waarschijnlijk een vleermuisvirus zoals RaTG13 in staat gesteld om menselijke cellen te gaan infecteren en zo een zeer efficiënte menselijke ziekteverwekker te worden,” stelt professor Nikolai Petrovsky, onderzoeksdirecteur van één van de bedrijven die momenteel aan de ontwikkeling van een coronavaccin werken en niet betrokken bij het onderzoek. Tegelijkertijd heeft SARS-CoV-2 ook eigenschappen die we niet terugzien in de ons bekende coronavirussen die onder vleermuizen en schubdieren voorkomen.
Meer inzicht in de nog altijd in nevelen gehulde evolutie van het spike-eiwit is om meerdere redenen belangrijk. Zo kan een beter beeld van het eiwit ons wellicht helpen bij het ontwikkelen van vaccins die voorkomen dat het virus onze cellen binnen kan dringen. Daarnaast kunnen we door vast te stellen waar het virus vandaan komt en hoe het ontstaan is, hopelijk voorkomen dat vergelijkbare virussen in de toekomst opnieuw tot een pandemie leiden.
Scientias.nl