WUR vergroot gereedschapskist om snel virussen te identificeren

Nederland is een dichtbevolkt land en we leven dicht op dieren. Dat maakt ons land een mogelijke hotspot voor zoönosen: infectieziekten die van dier op mens kunnen overgaan. Een voorbeeld is Hepatitis E. Varkens kunnen dat virus bij zich dragen zonder dat ze er last van hebben. Mensen raken meestal besmet door het eten van onvoldoende verhit varkensvlees en kunnen er wel ernstig ziek van worden.

‘Bijna 70 procent van alle nieuw opkomende virussen die mensen ziek maken, hebben hun oorsprong in dieren. Voor een pandemie heb je een ziekteverwekker nodig die gemakkelijk circuleert tussen mensen. Dan kom je uit bij virussen die zich via de luchtwegen verspreiden. Denk aan influenza; griep bij mensen, en ook in vogels of varkens, of een coronavirus’, zegt hoogleraar virologie Wim van der Poel. ‘Het is vrijwel zeker dat er weer nieuwe virussen opduiken in de toekomst. Alleen is het moeilijk in te schatten waar en wanneer dat zal gebeuren en of het tot een pandemie zal leiden.’

Revolutie in het laboratorium

Volgens Van der Poel is het daarom belangrijk om virussen bij dieren en in de omgeving zo snel mogelijk aan te tonen. Dan kunnen veehouders en autoriteiten snel maatregelen nemen om verspreiding te tegen te gaan. ‘Het tijdig identificeren van nieuwe gevaarlijke ‘x’-virussen is een enorme uitdaging. Maar in het laboratorium heeft een ware revolutie plaatsgevonden. Dankzij nieuwe moleculaire onderzoekstechnieken zoals whole genome sequencing kunnen we nu de hele genetische code van een virus, de volgorde van het DNA of RNA, heel snel bepalen. We kijken wat de volgorde is van nucleïnezuren, die is namelijk voor elk virus anders. We vergelijken die zogenoemde sequenties straks met een database waar alle bekende virussen in beschreven staan.’

De onderzoekers zorgen ook dat de sequentiedata op de beste manier wordt opgeslagen. Van der Poel: ‘Bij een uitbraak kunnen we sequenties dan via slimme computerprogramma’s snel met elkaar vergelijken, ook met sequenties die door anderen bepaald zijn. Zo kunnen we bepalen om welk virus en welke variant het gaat. Het zal ook voorkomen dat de RNA-volgorde niet overeenkomt met de volgorde van sequenties in de database. Dan hebben we wellicht te maken met een mutatie van een virus of een nieuw virus.’

Monsters uit rioolwater

Om de sequenties uit virussen kunnen vissen, verzamelen de onderzoekers allerlei verschillende monsters. Ze ontvangen bijvoorbeeld monsters van dieren (keel/neus swabs) via het Dutch Wildlife Health Centre en ze krijgen swabs van collega’s binnen het onderzoeksprogramma ERRAZE@WUR. ‘Daarnaast nemen we monsters uit de leefomgeving, bijvoorbeeld uit oppervlaktewater en rioolwater. We moeten de virussen concentreren, oftewel opwerken. Dat is nodig omdat monsters vaak een te kleine hoeveelheid DNA of RNA bevatten om direct mee te werken. We kijken wat hiervoor de beste manieren zijn: bijvoorbeeld direct via de PCR-techniek: Polymerase Chain Reaction. Of heeft het bijvoorbeeld meer zin om een monster uit rioolwater eerst te concentreren door het water te filteren?’ aldus Wim van der Poel.

Als de sequenties in de database zijn opgenomen, kijken de onderzoekers wat verschillende varianten van virussen biologisch doen: wat is de relatie tussen de RNA-code en de biologische activiteit, hoe gedraagt het virus (of de variant) zich. Worden dieren er ziek van en kunnen ze mensen infecteren? ‘Dit willen we graag beter kunnen voorspellen; als je dan een bepaalde mutatie ziet, kan je beter de risico’s inschatten: is een andere diersoort nu misschien ook bevattelijk, of zal het virus sneller kunnen repliceren? Uiteindelijk vergroten we onze gereedschapskist met instrumenten waarmee we kunnen aantonen of ziekteverwekkers gevaarlijk zijn en zich snel kunnen verspreiden.’