Voer voor Virologen, Deel 2: De Virologen


De discussie over het ontstaan van het coronavirus is een politiek steekspel geworden tussen China en de VS, schrijven drie Belgische journalisten op 21 april in VRT Nieuws. Daarbij is de wetenschap tussen de plooien verdwenen. (Zie deel 1 van het drieluik Voer voor Virologen).

Dat die wetenschap “tussen de plooien” verdween, is niet zo vreemd. In de eerste plaats komt dat, omdat wetenschappers doorgaans niet van die schreeuwers zijn. Maar vooral komt het, omdat wetenschappers een taal spreken, die vrijwel niemand verstaat. Wat te denken van een zin als: Six RBD amino acids have been shown to be critical for binding to ACE2 receptors and for determining the host range of SARS-CoV-like viruses”.

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2 De Virologen
Bron: NZ Herald

De zin komt uit een artikel uit Nature Medicine van 17 maart 2020. Daarin tonen Kristian G. Andersen e.a. aan, dat het coronavirus niet in het laboratorium gemaakt kan zijn en ook niet met opzet gemanipuleerd. Om te begrijpen wat de heren wetenschappers (het zijn toevallig allemaal heren) de wereld in geslingerd hebben, diep ik eerst een stukje biologie van de middelbare school op.

Biologie van de middelbare school

Kortweg gezegd bestaan de cellen van uw lichaam uit een celmembraan met daarbinnen het cytoplasma en een celkern. In de celkern zit uw genetisch materiaal in de vorm van DNA. Dat bepaalt voor een belangrijk deel hoe u eruitziet. Op de celmembraan zitten eiwitten. Die eiwitten zijn kenmerkend voor het soort organisme. U heeft andere eiwitten op uw celmembranen zitten dan een goudvis of een hangbuikzwijn. Die eiwitten heten receptoren.

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2 Anatomie cel
De anatomie van een cel (bron: Tes)

 

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2 Receptoreiwitten
De receptoreiwitten op een celmembraan.

Een virus bestaat uit een mantel (te vergelijken met een membraan) met daarbinnen zijn genetisch materiaal. Het genetisch materiaal van het coronavirus bestaat uit RNA in plaats van DNA. Het ziet er net even wat anders uit, maar de functie is hetzelfde. Op de mantel van het virus zitten eiwitten. Die eiwitten hebben bij het coronavirus het aanzien van een kroon (corona). Virussen kunnen zich niet voortplanten. Dat wordt voor ze gedaan. Daartoe gaan ze een cel van een dier of plant binnen en zetten die cel aan het werk, om nieuwe virussen te maken.

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2 Anatomie virus
De anatomie van een virus (Bron: ThingLink)

Het probleem voor een virus is, dat het niet zo maar elke cel binnen kan komen. Net zo min als wij met onze huissleutel elk willekeurig huis in onze straat binnen kunnen komen, zo heeft een virus alleen maar de sleutel voor organismen, die tot een bepaalde soort behoren. Maar hoe weet dat virus dat het een cel is van een hoefijzerneusvleermuis (om maar iets te noemen) en niet van een halsbandparkiet? Hoe herkent hij dat?

Dat kan hij ‘zien’ aan de eiwitten (de receptoren) op de membraan van de cel, want die zijn (zoals gezegd) specifiek voor de soort. Passen de eiwitten van de kroon van het virus op de eiwitten van de membraan van de cel, dan is het virus in staat de cel binnen te gaan. En dan heb je de poppen aan het dansen.

André van Leijen, Voer voor Virologen, de Virologen
Het eiwit van het virus past in de receptor van de cel. Bron: Creative Commons 4.0

 

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2, Virus gaat cel binnen
Het virus gaat de cel binnen en zet de cel aan om nieuwe virussen te maken. (bron: NRC)

De sleutel van het coronavirus

De baard van een sleutel heeft een ingewikkelde vorm bestaande uit uitstekende tandjes. Die tandjes passen precies in het mechaniek van het slot, dat bij die sleutel hoort. Het zelfde is het geval bij de eiwitten die op de mantel van een virus zitten. Die hebben een ruimtelijk structuur die precies past in de eiwitten op de membraan van een cel. Zo passen de eiwitten van een bepaald coronavirus exact op de eiwitten van de cellen van de hoefijzerneusvleermuis, maar niet op die van een halsbandparkiet.

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2, Sleutel1
De baard van een sleutel heeft een specifieke vorm. (Bron DepositPhotos).

 

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2, Sleutel2
De baard van deze sleutel heeft een andere vorm. (Bron Depositphotos)
Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2, Eiwit coronavirus
De sleutel waarmee het coronavirus de cel opent heeft een ingewikkelde ruimtelijke vorm. Deze vorm is onlangs vastgesteld door Amerikaanse onderzoekers (Bron: Medisch Contact).

Die ruimtelijke structuur wordt verkregen door de manier waarop de eiwitten zijn opgebouwd. Alle eiwitten zijn opgebouwd uit honderden aminozuren. Daar zijn zo’n 20 verschillende typen van. Ze hebben namen als alanine (ala), leucine (leu), proline (pro) enzovoort. Met alleen deze drie aminozuren kun je al aardig wat combinaties maken.
Zoals:
ala-ala-ala,
ala-ala-leu,
ala-ala-pro,
ala-leu-ala, enzovoort.
Met 20 typen aminozuren kun je nog veel meer variëren. Vooral als je bedenkt dat een eiwit doorgaans niet uit 20 aminozuren bestaat, maar uit honderden. Zodoende heb je een eindeloze variatie aan eiwitten.

Zes aminozuren zijn cruciaal

Laten we nu nog eens naar die rare zin kijken: Six RBD amino acids have been shown to be critical for binding to ACE2 receptors and for determining the host range of SARS-CoV-like viruses”.
RBD staat voor Receptor Binding Domain. Het is een bepaald deel van een eiwit op de mantel van een virus, dat zal binden aan een receptor van een cel van een mens of een dier. ACE2 is de naam voor die receptor: het eiwit op het membraan van menselijke of dierlijke cellen. Nu kunnen we de zin vertalen. Er staan twee dingen.
1          Er zijn zes aminozuren van de honderden aminozuren waaruit het eiwit op de mantel van een virus bestaat, die van belang zijn voor de binding aan de eiwitten op de celmembranen van een mens of een dier. Dat zijn de cruciale tandjes van de baard van een sleutel, waardoor je de deur van je woning kan openen en niet die van de buurman.
2          Die zelfde zes aminozuren bepalen de reeks aan gastheren die SARS-CoV-achtige virussen kunnen infecteren. Gastheren is een eufemisme voor slachtoffers. Dat bent u of ik, of een halsbandparkiet of een hangbuikzwijn. SARS-CoV-achtige virussen behoren tot de coronavirussen. De meeste coronavirussen zijn onschadelijk voor de mens, maar sommige kunnen dodelijk zijn. Die veroorzaken MERS, SARS of COVID-19 (de ziekte waar we nu mee te maken hebben). De laatste wordt veroorzaakt door een SARS-Co-V-achtige virus. Ook daar heb je een boel soorten van. Ze komen onder andere voor bij vleermuizen en schubdieren. Het virus dat COVID-19 veroorzaakt, noemen we gemakshalve het coronavirus en de bijbehorende ziekte corona.

Natuurlijk of gemaakt?

Nu is juist het RBD-gedeelte van het totale virus-eiwit bij SARS-CoV-achtige virussen erg variabel. Dat wil zeggen er zijn zes plekken in dit RBD-gedeelte en op elke plek kan een van de 20 aminozuren zitten. Je hebt dus 20 x 20 x 20 x 20 x 20 x 20 combinatiemogelijkheden, ofwel 206 . Dat is best wel veel.

De auteurs van het artikel laten in een figuur zien dat het grootste gedeelte van het eiwit van het coronavirus dat SARS veroorzaakte, vrijwel overeenkomt met het eiwit van het coronavirus dat COVID-19 veroorzaakt. Alleen van de zes aminozuren van het RBD-gedeelte komt er slechts een overeen.

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2, Proteine van coronavirus
Het eiwit (proteïne) van het coronavirus bestaat uit aminozuren. Het Receptor Binding Domain (RBD) is het deel dat zal binden aan de receptor op de membraan van een cel. Hiervan zijn zes aminozuren cruciaal. Deze zijn aangegeven met blauwe vierkantjes. Ook is het eiwit van enkele virussen weergegeven die andere dieren infecteren. (De afbeelding komt uit het besproken artikel).

Nu zijn er twee mogelijkheden: of mensen hebben dit gedeelte van het SARS-veroorzakend virus omgebouwd of dit gedeelte is op natuurlijke wijze door mutaties ontstaan. Zij verwerpen de eerste mogelijkheid. De redenatie is als volgt. Uit onderzoek blijkt, dat het RBD van het virus dat COVID-19 veroorzaakt in hoge mate bindt aan de ACE2-receptors van mensen, katten, fretten en een aantal andere diersoorten. (Ik denk ook nertsen, gezien de corona-uitbraak onder nertsen in Noord-Brabant).

Echter die hoge mate van binding is niet te voorspellen aan de hand van berekeningen. Met andere woorden als niet te voorzien is dat deze combinatie van zes aminozuren zo’n goede binding oplevert, dan zal een kwaadwillende viroloog er niet aan beginnen. Immers het RBD-deel van het SARS-virus bond al goed. Dus waarom zou je? De onderzoekers concluderen daarom dat deze combinatie van aminozuren ontstaan is door natuurlijke selectie.

Voor of nadat het virus oversprong naar de mens?

De onderzoekers schetsen vervolgens twee mogelijkheden:
1          De mutatie heeft plaatsgevonden voordat het coronavirus oversprong van dier naar mens. Het heeft dus plaatsgevonden in een dier.
Een dier dat daarvoor in aanmerking komt is de hoefijzerneus (Rhinolophus affinis), een vleermuissoort die in Zuidoost-Azië voorkomt. Het eiwit van het virus dat deze vleermuis infecteert komt namelijk voor 96 % overeen met dat van het coronavirus dat de mens infecteert. Er is echter een maar. De RBD’s verschillen van elkaar. Dat betekent, dat dit virus niet de sleutel heeft om een menselijke cel binnen te gaan.

Andre van Leijen, Voer voor Virologen deel 2, Hoefijzerneus
De Hoefijzerneus (Bron: www.bio.bris.ac.uk)

Een virus waarvan het RBD wel exact overeenkomt met dat van het coronavirus is het virus dat het schubdier infecteert. Maar daarvan komt met het eiwit voor minder dan 96 % overeen met dat van het coronavirus. Een mogelijkheid is dat het vleermuisvirus gemuteerd is, nadat het terechtkwam in een schubdier.
Als deze mutatie inderdaad heeft plaatsgevonden binnen een dier -van welke soort dan ook- dan bestaat het gevaar dat het in de toekomst vaker zal overspringen van dier naar mens. Het is daarom van groot belang dat de Chinezen openheid van zaken geven.

André van Leijen, WHO speelt kwalijke rol, Schubdier
Schubdier (Bron: World Wildlife Fund)

2          De mutatie heeft plaatsgevonden nadat het coronavirus oversprong van dier naar mens. De mutatie heeft dus plaatsgevonden in de mens zelf. Dat zou betekenen dat het virus adapteerde, terwijl het van mens naar mens overgebracht werd. Zo kon het virus zich een tijd ongemerkt verspreiden, totdat de eerste ziektegevallen werden vastgesteld.
Deze mogelijkheid is minder gevaarlijk, omdat het niet het waarschijnlijk is, dat na het opnieuw overspringen van dier naar mens weer dezelfde mutaties zullen ontstaan.

Per ongeluk ontsnapt?

De onderzoekers bespreken tenslotte nog een derde mogelijkheid, namelijk dat de mutaties plaatsvonden in de SARS-virussen waar onderzoekers mee aan het werk waren in het laboratorium in Wuhan. En dat dit Covid-19-virussen opleverde en dat die uiteindelijk uit het laboratorium zijn ontsnapt, zoals een van de complottheorieën beweert.

Volgens de onderzoekers vindt het onderzoek naar coronavirussen al lange tijd plaats in laboratoria over de hele wereld. Daarbij zijn laboratoria die een lagere veiligheidsgraad (2) hebben dan het laboratorium in Wuhan (veiligheidsgraad 4). En inderdaad dergelijke virussen zijn wel eens ontsnapt uit dergelijke laboratoria. Toch vinden de onderzoekers het niet aannemelijk dat dit in Wuhan is gebeurd. De perfecte overeenkomst van de RBD’s van het Covid-19-virus en het virus dat schubdieren infecteert, wijst eerder op een natuurlijke oorzaak.

De conclusie is dan ook, dat de theorieën, die zeggen dat het coronavirus in Wuhan gemaakt is of dat het virus ontsnapt is uit het laboratorium in Wuhan onjuist zijn.

Wie het hele artikel wil lezen: https://www.nature.com/articles/s41591-020-0820-9
Het eerste artikel in het drieluik Voer voor Virologen heet De Praatjesmakers: https://www.trefpuntazie.com/voer-voor-virologen-praatjesmakers/
In het derde deel komen de Chinezen aan het woord.

Wordt vervolgd.


Beste lezer

Trefpunt Azië is een reclamevrije site geheel gemaakt door vrijwilligers. Al onze berichten zijn voor iedereen te lezen. Maar het in stand houden van een website als Trefpunt Azië kost geld; er zijn kosten voor software om de site te maken en de huur van serverruimte zodat hij te zien is. Die kosten worden gedragen door leden van de redactie en die kunnen daarbij wel wat hulp gebruiken. Als u wilt helpen met een (kleine) bijdrage klik dan op de rode knop rechtsonderdaan op de pagina en doneer, dat kan al vanaf 3 euro. Wilt u op een andere manier helpen? Mail dan even met de redactie: post@trefpuntazie.com

Dankzij uw bijdrage kan Trefpunt Azië elke dag nieuws en achtergronden uit uw favoriete werelddeel blijven brengen.

 

André van Leijen
Over André van Leijen 178 Artikelen
André van Leijen (1947) is schrijver en bioloog. Hij heeft les gegeven aan de Hogeschool Rotterdam en aan een middelbare school in Spijkenisse en in Vlaardingen. Hij ontwikkelde er lesmateriaal voor de natuurwetenschappelijke vakken en publiceerde in diverse bladen. Na zijn pensionering reisde hij met zijn Slowaakse vrouw vijf jaar over de wereld. Inmiddels zijn ze terug in Schiedam, waar André een boek heeft geschreven over zijn belevenissen. Het is te bestellen via bol.com, via alle boekhandels in Nederland en via het redactieadres van Trefpunt Azië: post@trefpuntazie.com Titel: Beste Reizigers ISBN: 978-94-6345-888-7 Prijs: 14,95.

6 Comments

  1. Cel, celdeling en het werk van Gregor Mendel, daar hield het in 1965 op de HBS wel mee op in de biologieles. Nu is er in 55 jaar wel wat veranderd in wetenschap en techniek!

    Dank, André, voor een heldere uitleg. En blijf gezond tussen dat virale geweld om ons heen…..

  2. Heerlijk, heerlijk. Waanzinnig boeiend.
    Ik heb de verkeerde leraren in het secundair onderwijs gehad.
    Dor en saai kwam dat toen over.
    Er zat geen verhaal in, namelijk.

Geef een reactie

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd.


*