Terwijl begin dit jaar nog maar 3% van de besmettingen in Zuid-Limburg door de Britse variant van het coronavirus werd veroorzaakt, was dat eind maart al 90%. In het Maastricht UMC+ bevindt zich één van de drie Nederlandse laboratoria die deze varianten in beeld brengen. De medewerkers vertellen graag over deze techniek en wat een mutatie succesvol maakt. En moeten we ons zorgen maken over steeds weer nieuwe varianten?
Als je in de regio Zuid-Limburg een coronatest laat doen, gaat dat wattenstaafje naar het MUMC+ voor onderzoek. Als uit de PCR-test blijkt dat er inderdaad sprake is van corona, wordt er in een representatieve steekproef nader onderzoek gedaan om de variant van het virus vast te stellen. Daarvoor beschikt het laboratorium over zeer geavanceerde apparatuur en misschien nog belangrijker: bekwame vakmensen. We beginnen met de technische kant van het verhaal.
Iedereen heeft weleens een plaatje gezien van een DNA-streng van een menselijke cel. De volgorde van de bouwstenen op deze streng bepaalt tal van eigenschappen. Een virusmolecuul heeft een vergelijkbare streng, RNA genaamd. In totaal zitten er zo’n 30.000 bouwstenen op een RNA-streng en de volgorde van die bouwstenen bepaalt om welke virusvariant het gaat. Het feit dat de Britse variant op slechts 30 van de 30.000 posities verschilt van de oorspronkelijke ‘Wuhan-variant’ van het virus, geeft een indruk van de complexiteit.
Hoe bepaal je de volgorde binnen het RNA en dus om welke virusvariant het gaat?
Medisch moleculair microbioloog Lieke van Alphen: “Daarvoor hebben we een apparaat genaamd ‘FlowCell’, waarin stukjes van het genetisch materiaal door een gaatje worden getrokken. Op het gaatje staat stroom en elke bouwsteen verstoort dat stroompje op een andere manier. Zo herken je de volgorde. Alle geanalyseerde stukjes RNA worden door een computer aan elkaar geplakt en vergeleken met virusvarianten die bekend zijn. De computer geeft bijvoorbeeld aan waar een bouwsteen ontbreekt, of op een andere plaats zit. Aan de hand van die verschillen kunnen wij als microbiologen vervolgens zeggen welke variant het is.”
De Britse variant ‘doet het goed’ als mutant, wat maakt deze zo succesvol?
Medisch moleculair microbioloog in opleiding Jozef Dingemans: “Van een RNA-virus kun je verwachten dat het gaat muteren, maar het is een soort kansproces. Er zijn mutanten die ons minder ziek maken of zich minder verspreiden; die komen wel op, maar verdwijnen ook weer. De dominante varianten hebben ook een beetje geluk gehad, doordat ze bijvoorbeeld een grote groep mensen tegelijk konden infecteren, denk aan een verzorgingshuis. Als je dat niet hebt, sterven ook de sterke, kansrijke varianten uit. Het is een soort survival of the fittest. Het feit dat er veel virus rondgaat, vergroot de kans op een succesvolle mutant. En de Brits variant staat ook weer niet stil, daarvan zien we nu weer nieuwe mutaties opduiken. Misschien hebben we straks een Limburgse variant binnen de Britse.”
Maar wanneer spreek je dan van een nieuwe variant, als er voortdurend mutaties plaatsvinden?
Lieke van Alphen: “Dat is inderdaad de vraag. Er zijn geen definities voor hoeveel aanpassingen je moet hebben in een bekende variant, wil je van een nieuwe spreken. Je ziet pas ‘in het veld’, dus aan het aantal gevallen in de bevolking, hoe besmettelijk of ziekmakend en dus ‘succesvol’ een variant is.”
Moeten we ons zorgen maken over die mutaties?
Jozef Dingemans: “Dat is nu nog moeilijk te zeggen. Vaccineren is sowieso de weg om van deze pandemie af te komen, dat blijft. Als er straks een variant ontstaat waartegen de huidige vaccins niet goed genoeg werken, is er een probleem. Mogelijk dat we in de toekomst bepaalde groepen jaarlijks moeten vaccineren, waarbij je net als bij de griepprik inzoomt op de dominante varianten uit het vorige seizoen. Het in kaart brengen van de varianten blijft daarvoor ook heel belangrijk, om te voorspellen wat nodig is voor de volgende vaccinatie.”
Lieke van Alpen: “Maar het kan ook ‘slechts’ een vervelende verkoudheid worden in de toekomst. Mensen dragen al honderden jaren onschuldige coronavirussen bij zich, die alleen verkoudheid veroorzaken. Hoe minder mensen vatbaar zijn voor het huidige coronavirus, hoe minder het kan muteren op een zorgelijke manier.”
Waarom is juist het MUMC+ één van de labs die dit werk doen?
Hoogleraar Medische Microbiologie en hoofd van het lab, Paul Savelkoul: “Wij hadden de FlowCell in huis en beheersen de techniek al een aantal jaren. Daarnaast hebben we de afgelopen jaren veel geïnvesteerd in de mensen die nodig zijn om dit soort ‘big data’ te interpreteren: bio-informatici, die de computeranalyse-programma’s kunnen inrichten om al die gegevens uit de FlowCell te vertalen. We waren altijd al één van de opschalingslaboratoria voor het RIVM, omdat we bij een pandemie snel nieuwe tests kunnen ontwikkelen en inzetten. Labs die werken met commerciële apparatuur en kits, waarmee je bepaalde virussen kunt aantonen, kunnen minder snel inspelen op een situatie als deze.”
2020 was voor jullie vast een enerverend jaar…
Paul Savelkoul: “Absoluut. Onze afdeling typeert normaliter met welke infectie een patiënt te maken heeft, zodat je kunt voorkomen dat bijvoorbeeld resistente bacteriën zich verspreiden in het ziekenhuis. In een pandemie als deze wil je die kennis graag inzetten voor de volksgezondheid, zodat de GGD snel zicht heeft op het virus en het waar mogelijk kan indammen.”
Lieke van Alphen: “Van een paar honderd samples per dag gingen we naar 1500. Dat is even schakelen, maar het maakt het werk heel uitdagend. Zowel voor het aansturen van het lab als vakinhoudelijk.”
Jozef Dingemans: “Je maakt het onzichtbare nog zichtbaarder. Hoe ziet dat microscopisch klein dingetje er genetisch uit? En hoe gaat het zich gedragen? Je bereikt een dieper niveau van begrip, wat ons werk nog boeiender maakt.”
Dit verhaal is gepubliceerd op de website van Maastricht UMC+
