Coronavirus in Utrechts laboratorium al jaren onderzocht

8 april 2020, 06:00 Algemeen

De Groenekanse professor Peter Rottier werkte 41 jaar bij de faculteit Diergeneeskunde van de Utrechtse universiteit. Hij is biochemicus en kwam in 1979 bij deze faculteit terecht na een promotieonderzoek over een plantenvirus. Hij werkte sinds die tijd aan coronavirussen bij de afdeling Virologie. In 1995 werd hij daar hoogleraar en in 2016 ging hij met emeritaat. Hij heeft nog wel steeds een kamer in het laboratorium, waar hij onder normale omstandigheden een of twee dagen in de week werkt. 

door Guus Geebel

’Ik ben nog betrokken bij een aantal projecten en zit er dus nog steeds goed in’, vertelt Peter Rottier. Hij wil vanuit een andere hoek graag wat vertellen over coronavirussen. ‘In 1979 was over coronavirussen nog heel weinig bekend. We wisten dat er een familie van virussen was die bij dieren voorkwam en soms ernstige infecties veroorzaakte. Het was een familie van virussen die anders was dan bijvoorbeeld de familie van de influenzavirussen of adenovirussen. In het virologische rijk heb je namelijk net als in het dierenrijk allerlei families. Infecties door coronavirussen waren in de diergeneeskundige omgeving heel belangrijk. Het ging daarbij om virussen die voorkwamen bij kippen, varkens en runderen, maar ook bij huisdieren als hond en kat. Daarnaast waren er destijds ook twee humane coronavirussen bekend, virussen dus die bij mensen infecties veroorzaken. Maar deze vormden geen probleem omdat ze nauwelijks symptomen veroorzaakten, hooguit een milde verkoudheid.’ 

Virussen

‘De eerste paar decennia dat ik aan deze virussen werkte was dat vooral vanuit een veterinair perspectief. Omdat er nog weinig bekend was waren de eerste vragen heel basaal: wat zijn het voor virussen, hoe infecteren ze hun ontvanger en wat zouden we met onze kennis kunnen doen in termen van bescherming of therapie. Bij productiedieren als kippen, varkens en koeien veroorzaakten de coronavirussen soms aanzienlijke productieverliezen. Vanuit de overheden en de farmaceutische industrie was er daarom interesse in de ontwikkeling van vaccins. Onderzoek daaraan hebben we dan ook heel veel gedaan, hoewel dat toen niet onmiddellijk tot succesvolle vaccins heeft geleid, want het bleek niet zo gemakkelijk. Niettemin hebben we toen al heel veel over deze virussen geleerd.’ 

Processen

‘Het onderzoek in ons laboratorium heeft altijd een fundamenteel karakter gehad, gericht op het ontrafelen en begrijpen van de moleculaire processen die ten grondslag liggen aan een infectie. Dat betekent dat wij in eerste instantie in celcultures probeerden na te gaan hoe een infectie precies plaatsvindt. Daarbij gaat het om vragen als hoe een virusdeeltje een cel binnenkomt en welk programma zich dan in die geïnfecteerde cel gaat afspelen. Welke moleculaire processen gebeuren er tijdens dat infectieproces waardoor na 12 tot 24 uur uit één geïnfecteerde cel duizenden nieuwe virusjes kunnen komen, die vervolgens de nieuwe cellen kunnen infecteren en in korte tijd een heftige infectie kunnen veroorzaken. Dat is de kern van het onderzoek dat wij die tijd vooral deden ‘

SARS

‘Toen in 2002-2003 plotseling het SARS coronavirus in China opdook en zich verspreidde over de wereld, veroorzaakte dat net als nu een enorme schok in de maatschappij. Bij ons in het laboratorium was die schok zomogelijk nog groter nadat duidelijk werd dat deze infectie niet door een bacterie, zoals aanvankelijk werd gedacht, of een paramyxovirus, een andere familie van virussen, werd veroorzaakt. De gevolgen waren enorm. Er waren destijds in de hele wereld misschien zo’n twintig tot dertig laboratoria waar deze coronavirussen werden onderzocht en wij stonden in Utrecht hoog in de rankings die ook toen al werden opgemaakt. Wij werden daarom heel snel betrokken bij allerlei initiatieven en persoonlijk werd ik bijvoorbeeld in 2003 als adviseur uitgenodigd door de WHO op meetings in Geneve en in Beijing. Na die SARS uitbraak, die gelukkig niet erg lang duurde, hebben we in ons laboratorium ons onderzoeksprogramma direct aangepast en werken we sinds die tijd ook veel meer aan humane coronavirussen, aanvankelijk dus aan SARS maar later ook aan andere nieuwe coronavirussen zoals het MERS coronavirus. En nu dus aan het nieuwe SARS-2 virus.’ 

Vleermuizen

Het MERS virus ontstond in 2012 in Saudi-Arabië. Het verspreidde zich minder heftig dan het SARS virus, maar was opnieuw angstaanjagend. Nadat coronavirussen twee keer zo kort na elkaar de kop opstaken en zich snel konden verspreiden is vanuit de virologische gemeenschap regelmatig gewaarschuwd dat dit soort epidemieën zich waarschijnlijk vaker zouden gaan voordoen. Die dreiging was reëel omdat deze beide coronavirussen SARS en MERS hun oorsprong vonden in vleermuizen. Het is bovendien gebleken dat zich in vleermuizen heel veel verschillende virussen kunnen ophouden en zich staande houden. Zulke virussen kunnen zich zo nu en dan verspreiden in het dierenrijk en soms via de dieren naar de mens. Zo infecteerde het SARS virus vanuit vleermuizen in China civetkatten. Die werden op de markt verhandeld voor de consumptie. Via de besmette civetkatten is het SARS virus bij de mens gekomen en zich gaan verspreiden.’

Van dier op mens

‘Ook voor het MERS coronavirus is de vleermuis de bron. Het virus is in dit geval via de dromedaris naar de mens overgesprongen. De tussengastheer was dus verschillend, maar het effect was vergelijkbaar. Ook het nieuwe SARS-2 coronavirus komt uit vleermuizen; een nabije voorouder ervan werd al in 2013 in een vleermuis in Zuid-China geïdentificeerd. Dat virussen uit allerlei wilde dieren een bedreiging voor de mens kunnen vormen is al lang bekend.’ Peter Rottier vertelt dat behalve uit vleermuizen (corona, ebola, hondsdolheid), eerder al virussen voortkwamen uit apen (HIV, zika), vogels (influenza) en muis (hanta). ‘Helaas is met de waarschuwingen vanuit de wetenschap te weinig gedaan en nu hebben we dus een ramp van ongekende grootte. Die ramp hadden we overigens waarschijnlijk niet kunnen voorkomen, maar we hadden er beter op voorbereid kunnen zijn. Zo was ons laboratorium een paar weken geleden in het nieuws met een antilichaam tegen het nieuwe coronavirus. Dit antilichaam kwam voort uit een hele collectie aan antilichamen die we eerder tegen het eerste SARS virus hadden gemaakt en dat ook het nieuwe SARS-2 virus bleek te neutraliseren. Samen met bedrijven wordt nu onderzocht of dit antilichaam mogelijk als geneesmiddel kan worden gebruikt bij patiënten. Het zal nog wel een paar maanden vergen om de bruikbaarheid vast te stellen en daarna maanden voor de bulk-productie. Het is één van de bijdragen die wij vanuit de faculteit Diergeneeskunde leveren aan de bestrijding van dit nieuwe virus.’ Professor Rottier benadrukt dat hij aan dit antilichaamonderzoek zelf geen bijdrage heeft geleverd. 

Vaccins

Rottier levert nog wel bijdragen aan vaccinontwikkeling. ‘Er loopt al een aantal jaren een project over een coronavirus bij de kat. Dat is een dodelijk virus en met een vaccin daartegen zijn we nu redelijk ver gevorderd, in samenwerking met een farmaceutisch bedrijf. Ook voor een coronavirus dat bij kippen ernstige luchtweginfecties veroorzaakt hebben we een vaccinkandidaat gemaakt die nu door een ander bedrijf verder wordt ontwikkeld. Het SARS-2 coronavirus dat nu circuleert heeft ook de mogelijkheid de kat te infecteren. Er zijn een paar gevallen bekend waarbij een eigenaar die met het COVID-19 virus was besmet het virus waarschijnlijk op zijn kat heeft overgebracht. Onderzoekers in China hebben infectieproeven met het nieuwe SARS-2 virus gedaan waaruit bleek dat de kat goed infecteerbaar is en de hond in beperkte mate. Vooralsnog zijn er geen redenen om aan te nemen dat deze huisdieren een belangrijke rol in de verspreiding van de infectie spelen. Infectie van kat naar mens is niet gevonden.’ 

Verspreiding

Ook vleermuizen die in onze omgeving leven zijn in de afgelopen jaren bemonsterd, maar daarin komen geen virussen voor die voor de mens bedreigend zijn. De meest voorkomende bedreigende virussen komen voor bij wilde dieren in Azië en Afrika. De meest bekende mens-op-dier infectie in Nederland is Q-koorts, maar deze ziekte werd veroorzaakt door een bacterie. Het verschil tussen een bacterie en een virus is dat bacteriën eencellige micro-organismen zijn die wanneer ze de geschikte voedingsbodem hebben zich zelfstandig kunnen vermeerderen en voortplanten. Virussen kunnen dat niet. Het zijn in wezen dode deeltjes die de eigenschap hebben dat ze zich aan cellen kunnen binden. Die slurpen de virusdeeltjes als het ware op en daarmee halen ze het paard van Troje naar binnen, want met dat virusdeeltje halen ze ook het genetisch materiaal van dat virus naar binnen. Dat genetisch materiaal codeert voor een programma dat als het ware zegt: kopieer mij. Het resultaat is dat uit die geïnfecteerde cel die nieuwe virusdeeltjes tevoorschijn komen. Een virus kan zich dus alleen vermeerderen wanneer het een cel is binnengekomen. Een ander belangrijk punt is dat veel virussen respiratoire en enterale infecties veroorzaken, dus dat ze de luchtwegen en de darmen infecteren, wat voor hun verspreiding heel gunstig is. Door hoesten en diarree wordt het virus efficiënt doorgegeven.’