Achtergrond: Wordt het coronavirus na verloop van tijd minder dodelijk?

Virussen kunnen na verloop van tijd minder dodelijk en meer besmettelijk worden. Er is echter onvoldoende bewijs dat dit ook zal gebeuren met SARS-CoV-2, het virus dat Covid-19 veroorzaakt.

Veel landen zijn vanwege het coronavirus in lockdown gegaan. Op de foto een gesloten restaurant in het Duitse Keulen.

Veel landen zijn vanwege het coronavirus in lockdown gegaan. Op de foto een gesloten restaurant in het Duitse Keulen. Foto: EPA

Een recente modelleringsstudie schetste een geruststellend beeld van de toekomst na de pandemie, waarin SARS-CoV-2-transities in ‘een paar jaren tot een paar decennia’ veranderen van gevaarlijke pathogenen in een gewoon corona-verkoudheidsvirus. Dit voorspelde verlies van virulentie, benadrukken de auteurs, is gebaseerd op een specifieke eigenaardigheid van het virus, namelijk dat het zelden tot ernstige ziekte leidt bij kinderen.

Toch zijn veel experts het erover eens dat we niet verrast moeten zijn over de conclusie van de auteurs, omdat alle virussen ‘meer besmettelijk en minder ziekmakend worden na verloop van tijd’. De aanlokkelijke logica is dat het vanuit een evolutionair perspectief niet zinvol is voor een pathogeen om de gastheer, waarvan het afhankelijk is om te overleven, te schaden. Volgens deze redenering is virulentie niet veel meer dan een tijdelijke evolutionaire onbalans.

Bewijs?

Maar kunnen we erop vertrouwen dat SARS-CoV-2 langzaamaan in de schaduw zal verdwijnen. Wat is nu het bewijs voor deze visie? En hoe zeker weten we hoe de evolutie de relatie tussen een pathogeen en zijn gastheer vormgeeft?

Lees ook: Ziekenhuisbestuurder waarschuwt: we zijn nog lang niet van het coronavirus af

Het was de bacterioloog en patholoog Theobald Smith (1859-1934) die in de late negentiende eeuw de eerste aanzet gaf tot de ‘wet van de afnemende virulentie’.

Dieren die herhaaldelijk waren blootgesteld aan het pathogeen, werden minder ziek dan dieren die voor de eerste keer besmet raakten

Tijdens de bestudering van ziekte veroorzaakt door tekenbeten bij vee in de jaren 1880, realiseerde Smith zich dat de ernst van de ziekte bepaald werd door de ernst van eerdere infecties. Dieren die herhaaldelijk waren blootgesteld aan het pathogeen, werden minder ziek dan dieren die voor de eerste keer besmet raakten. Smith concludeerde daaruit dat de gastheer en het pathogeen in de loop van de tijd een voor beiden gunstige relatie ontwikkelden.

Konijnen in Australië

Het verhaal neemt een Australische wending in 1859, het jaar waarin Charles Darwin zijn boek De oorsprong der soorten publiceerde. In dat jaar werden door Britse kolonisten konijnen geïntroduceerd in Australië. De komst van de konijnen had verwoestende gevolgen voor de inheemse flora en fauna.

Louis Pasteur stelde voor om de konijnen uit te roeien met vogel-cholera, maar het departement van Landbouw besloot te kiezen voor het myxoma-virus. Dat veroorzaakte een dodelijke konijnenziekte, myxomatosis. Tegen de jaren 1950 verspreidde het virus zich snel onder de konijnenpopulatie. Viroloog Frank Fenner zag in dit experiment een unieke kans om onderzoek te doen naar afnemende virulentie. Hij constateerde dat de virulentie in een paar jaar tijd afnam van 99,5 procent tot 90 procent. Dit werd toen – en soms ook nu nog – gezien als sterk empirisch bewijs ter ondersteuning van Smiths wet van de afnemende virulentie.

Zonder de veronderstelde evolutionaire kosten van virulentie, is er geen reden om te denken dat de ernst van de ziekte in de loop van de tijd zal afnemen

In diezelfde tijd ontdekte een getalenteerde jonge Australische wiskundige, Robert May, het werk van zijn landgenoot Charles Birch, een eminente ecoloog die werkte aan de regulering van dierenpopulaties. Samen met epidemioloog Roy Anderson, ging May pionieren met de toepassing van wiskundige modellen op de ecologie en evolutie van infectieziekten. Aan het einde van de jaren 1970, hadden May en Anderson het trade-off-model ontwikkeld, dat de ontwikkeling van virulentie berekende. Het was het eerste conceptuele raamwerk in honderd jaar tijd dat de wet van de afnemende virulentie van Smith uitdaagde.

Lees ook: Achtergrond: Wie loopt risico om langdurige klachten over te houden aan besmetting met Covid-19?

Het trade-off-model erkent dat pathogene virulentie niet noodzakelijkerwijs de besmettelijkheid vermindert. Die besmettelijkheid zou zelfs groter kunnen worden. Zonder de veronderstelde evolutionaire kosten van virulentie, is er geen reden om te denken dat de ernst van de ziekte in de loop van de tijd zal afnemen. In plaats daarvan, stelden May en Anderson dat het optimale niveau van virulentie voor elk willekeurig pathogeen bepaald wordt door een reeks factoren, zoals de beschikbaarheid van ontvankelijke gastheren, en de tijdsduur tussen infectie en de eerste symptomen.

Deze laatste factor is essentieel in de epidemiologie van SARS-CoV-2. De lange periode tussen infectie en overlijden (als dat plaatsvindt), betekent dat SARS-CoV-2 ruim de tijd heeft zich te vermenigvuldigen en verspreiden, tot het moment komt dat het de huidige gastheer doodt.

Geen algemene wet

Het trade-off-model wordt tegenwoordig alom geaccepteerd. Het benadrukt dat elke combinatie van gastheer en pathogeen individueel moet worden bekeken. Er is geen algemene evolutionaire wet die voorspelt hoe deze relatie zich zal ontwikkelen, en zeker geen rechtvaardiging om te wijzen op een onvermijdelijke afname van de virulentie. Er is weinig tot geen direct bewijs dat virulentie afneemt in de loop van de tijd. Hoewel nieuwe pathogenen, zoals hiv en MERS vaak zeer virulent zijn, is het omgekeerde niet waar. Er zijn genoeg oude ziekten, zoals tuberculose en gonorroe, die tegenwoordig nog net zo virulent zijn als vroeger.

Lees ook: Achtergrond: De coronacrisis rommelt dit jaar met ons gevoel voor tijd

Veranderende omstandigheden kunnen ook een omgekeerde trend in gang zetten. Denguekoorts plaagt mensen zeker al sinds de achttiende eeuw, maar een steeds omvangrijkere en mobielere wereldbevolking lijkt de virulentie in de afgelopen vijftig jaar te hebben vergroot.

Zelfs het rudimentaire verloop van het dodelijke konijnenvirus myxoma is onzeker. Er was weinig afname van de virulentie na de eerste rapporten van Fenner, en het is zelfs mogelijk dat de virulentie daarna iets gestegen is.

Hoewel we nog moeten wachten op meer bewijs wijzen voorlopige onderzoeksresultaten over de B117-variant meer in de richting van een hogere sterftekans

Natuurlijk zijn deze tegenvoorbeelden op zichzelf geen bewijs dat de virulentie van SARS-CoV-2 niet zal afnemen. Afnemende virulentie is zeker aannemelijk als een van de vele potentiële uitkomsten van het trade-off-model.

Lees ook: Wat is er toch gebeurd met de dreigende virusziekte SARS?

Anderzijds kunnen mutaties tegelijkertijd zowel de virulentie als de besmettelijkheid verhogen, door het virale reproductiegetal te verhogen. Hoewel we voor zekerheid nog moeten wachten op meer bewijs – en wellicht moeilijk vat te krijgen is op de exacte mechanismen – wijzen voorlopige onderzoeksresultaten over de B117-variant meer in de richting van een hogere sterftekans.

Ed Feil is evolutionair microbioloog bij het Milner Centre for Evolution aan de Universiteit van Bath (VK). Christian Yates is wiskundig bioloog aan de Universiteit van Bath

Nieuws

menu