De garnaal is gered

Een nieuw vaccin beschermt tegen een virusziekte die in een week tijd een kweekvijver vol garnalen kan uitroeien. Het medicijn is een uitkomst voor de garnalenkweek, een sector met een omzet van miljarden.

Het vlekkensyndroomvirus heeft een staart, voor virussen een uitzondering ( Garnalenziekte ) Foto Jeroen Witteveldt Witteveldt, Jeroen

Wageningse virologen hebben een vaccin ontwikkeld dat tijgergarnalen beschermt tegen het beruchte wittevlekkensyndroomvirus wssv. Wereldwijd richt dit virus in garnalenkwekerijen grote schade aan. “Het verlies loopt naar schatting op tot 1 miljard dollar per jaar. Dat is tien procent van de totale omzet in deze sector“, zegt viroloog Jeroen Witteveldt, die morgen in Wageningen op dit onderwerp promoveert. Witteveldt ontwikkelde tijdens zijn promotie-onderzoek een goedwerkend vaccin tegen de dodelijke virusziekte die in een week tijd alle garnalen in een vijver kan uitroeien.

Het virus werd in 1992 voor het eerst ontdekt in garnalenkweekvijvers in Taiwan en China en verspreidde zich sindsdien in razend tempo over de wereld. Aanvankelijk alleen in Zuid-Oost Azië, maar later ook in Noord- en Zuid-Amerika. Zelfs in Europa, in zuid Frankrijk is het virus al opgedoken.

Tijgergarnalen (Penaeus monodon) worden, afhankelijk van de omgevingstemperatuur, in acht maanden opgekweekt. Vanwege hun aantrekkelijke grootte en goede smaak zijn ze in korte tijd erg populair geworden. Ook in Nederland worden ze veel geïmporteerd.

Veel garnalenkwekers zijn de laatste tijd echter overgestapt op een andere soort, de Pacifische witte garnaal (Litopenaeus vannamei), omdat deze minder vatbaar zou zijn voor het wittevlekkensyndroom. Witteveldt: “Dat is nog nooit aangetoond, maar als dat verhaal gaat, dan nemen veel kwekers het zekere voor het onzekere.“

“Als er één garnaal ziek wordt door het virus, gaat hij al snel dood. Vervolgens wordt hij meteen opgegeten door zijn soortgenoten, waardoor deze ook besmet raken. Zo kan het gebeuren dat alle garnalen in een vijver binnen een week dood zijn. In ons lab hebben we wel eens gezien dat het virus binnen twee dagen alle garnalen doodde.“

Het virus heeft ongewoon veel gastheren. Witteveldt: “Ik heb alles wat daarover bekend was in de literatuur wel eens op een rijtje gezet, en ik kwam tot meer dan 85 verschillende soorten. Dat is absurd veel; de meeste virussen zijn veel specifieker. Maar het wittevlekkensyndroom is behalve voor garnalen ook besmettelijk voor krabben, kreeften, rivierkreeften en zelfs een insect.“

Wageningse virologen brachten in 2001 het complete DNA van het wittevlekkensyndroom in kaart, maar desondanks blijft het raadselachtig. Slechts vijf procent van zijn genen is bekend van andere virussen, waardoor het als enige in een nieuwe virusfamilie (Nimaviridae) werd geplaatst. Ook onder de elektronenmicroscoop blijkt het een merkwaardig schepsel; het virus heeft een staartje, waarvan de functie onbekend is.

Van geleedpotigen zoals garnalen was bekend dat zij een eenvoudig immuunsysteem hebben. Het zou hier alleen gaan om een aangeboren afweer, en niet zoals bij mensen en andere zoogdieren om een immuunsysteem dat specifieke lichaamsvreemde stoffen kan “leren' herkennen. Vaccinatie, dat gebaseerd is op een lerend afweersysteem, zou dus helemaal geen zin hebben.

Toch probeerden de Wageningers het, en met succes. “Vaccineren is een van de weinige mogelijkheden die wij hebben om een virus te bestrijden. Veel keus heb je niet. Aangezien 95 procent van de soorten op aarde geen adaptief immuunsysteem hebben zoals wij, en toch heel succesvol zijn en allerlei schimmels en virussen het hoofd kunnen bieden, gingen wij ervan uit dat er toch íets meer aan de hand moest zijn.

Witteveldt onderzocht de werking van twee verschillende kandidaatvaccins door ze te injecteren bij de garnalen en ze vervolgens aan het virus bloot te stellen. De vaccins bestonden uit twee verschillende oppervlakte-eiwitten van het virus, met het idee dat het garnalenlichaam zou leren deze eiwitten te herkennen als indringers, waardoor het virus dat dezelfde eiwitten bevat zou worden aangepakt voordat het schade kon aanrichten. Dat werkte wonderwel. Afhankelijk van het soort behandeling overleefde 30 tot 60 procent van de garnalen de anders dodelijke virusinfectie.

Het is ondoenlijk om in een kweekvijver alle garnalen stuk voor stuk te injecteren. Daarom ontwikkelde Witteveldt met zijn collega's een oraal vaccin, voedselkorrels die waren omhuld met genetisch gemanipuleerde bacteriën die grote hoeveelheden van de viruseiwitten bevatten.

Witteveldt: “Dit orale vaccin bleek nog veel werkzamer. Waarschijnlijk komt dat omdat het garnalenlijfje door de opname via voedsel veel meer kans krijgt om op verschillende manieren op de eiwitten te reageren, in vergelijking tot injectie. Als we de hoeveelheid vaccin en de hoeveelheid virus waaraan de garnalen vervolgens werden blootgesteld precies op elkaar afstemden, konden we honderd procent bescherming bereiken.“

Het onderzoek van Witteveldt werd gefinancierd door diergeneesmiddelenfabrikant Intervet. Het bedrijf wil het verder ontwikkelen tot een commercieel vaccin. Witteveldt: “Ze gaan nu in Singapore verder, mogelijk met grote veldproeven. Het zal nog wel een paar jaar duren voor het vaccin op de markt komt.“

De belangstelling voor het vaccin is groot, weet Witteveldt. “Zeker als je ziet wat voor enorme economische problemen het virus veroorzaakt. In Ecuador verloren in een jaar tijd de helft van de werknemers uit de garnalensector hun baan door WSSV. Zo'n vaccin mag dus wel wat kosten.“

    • Sander Voormolen