Evolutionaire dans van virus en dier

Genetica

Virussen die veel mensen ziek maken, evolueren al miljoenen jaren samen met gewervelde dieren. Hun evolutie-historie is nu blootgelegd.

3D model van een RNA-virus. Illustraties iStock

Toen 500 miljoen jaar geleden de gewervelde dieren ontstonden, bestonden er al RNA-virussen. Al lang zelfs, ze infecteerden bijvoorbeeld al miljarden jaren bacteriën. Niemand twijfelt eraan dat die virussen ook onmiddellijk de gewervelden infecteerden en ziek maakten. En dat hield nooit meer op.

Daar kwam een miljoenen jaren durende gezamenlijke evolutie van de RNA-virussen en gewervelden uit voort die nu moleculair zichtbaar is gemaakt door een onderzoeksteam uit Beijing. In een artikel dat donderdag in Nature verscheen analyseren de voornamelijk Chinese onderzoekers de evolutionaire stamboom van 214 RNA-virussen die ze aantroffen in 186 soorten vissen, amfibieën en reptielen. Verreweg de meeste van die virussen waren nog onbekend. Het waren genoeg virussen om de evolutionaire stamboom van 14 families RNA-virussen belangrijk te verbeteren.

Griepvirus. iStock

Virussen kunnen zich alleen vermenigvuldigen in een natuurlijke gastheer. Die wordt ziek en bezwijkt niet zelden. Gastheren met een geschikt afweersysteem overleven. Virussen ontwikkelen steeds meer trucs om de afweer van de gastheer te hinderen en lam te leggen. Die onderlinge strijd stimuleert de evolutie.

En zo leven we nu in een wereld waarin mensen vaak last hebben van RNA-virussen die verkoudheden, influenza (griep) en hepatitis geven. En minder vaak zeldzamere ziekten als hiv, mazelen, polio, ebola, sars en mers. Deze opsomming van ziekten is bij lange na niet uitputtend.

Mensen hebben ook indirect last van RNA-virussen. Bij landbouwhuisdieren richten ze grote schade aan. Mond-en-klauwzeer is een gevreesde varkens- en runderziekte. Vogelgriep slaat toe als een vogelinfluenzavirus uit wilde watervogels een kippen- of eendenschuur binnen weet te komen. Er is daardoor veel kennis over RNA-virussen bij vogels en zoogdieren.

De RNA-virussen in vissen, amfibieën en reptielen, waar er niet veel van bekend waren, werden gezien als evolutionair ver verwijderd van de RNA-virussen in vogels en zoogdieren.

De 214 nieuw gevonden virussen in vissen, amfibieën en reptielen zijn niet apart geïsoleerd, maar gekarakteriseerd met een nieuwe techniek. Het RNA bevat de erfelijke code van die virussen. RNA verschilt van DNA door een iets andere chemische samenstelling. Met de nieuwe techniek wordt de code van al het RNA in een cel bepaald. Daar rollen ook de erfelijke codes van RNA-virussen uit. Het is een techniek waarmee bijvoorbeeld ook duizenden virussen in zeewater zijn gevonden waarvan niemand het bestaan kende. De techniek opent een heel nieuw vakgebied.

Hepatitis C virus. iStock

Twee commentatoren in Nature prijzen de ingeslagen weg uitbundig, maar matigen de betekenis van dit onderzoek: „We krabben hiermee alleen nog maar aan het oppervlak van de evolutiegeschiedenis van deze virussen.” Ze wijzen er fijntjes op dat er is gezocht in 186 soorten vissen, amfibieën en reptielen. Fantastisch, maar daarvan bestaan zeker 50.000 soorten.

Het uitgebreide onderzoek naar RNA-virussen bij vogels en zoogdieren is deels gericht op het overspringen van de ene soort naar de andere: influenzavirussen uit vogels maken incidenteel mensen (dodelijk) ziek.

Heel zelden is zo’n soortoverstap succesvol voor het virus, als het zich vervolgens binnen de nieuwe gastheersoort kan verspreiden. „Maar de factoren die dat bepalen worden nog niet volledig begrepen”, schrijven de commentatoren.

Ze zijn niet bang dat de nieuw-gevonden virussen voor problemen bij mensen zullen zorgen. Die virussen bestonden immers al lang. Maar uitgebreidere evolutionaire stambomen van de RNA-virussen kunnen wel duidelijker maken welke genaanpassingen en eiwitveranderingen bij een virus belangrijk zijn voor een succesvolle soortoverstap.

    • Wim Köhler