Wie eenmaal is ingeënt tegen polio of mazelen, kan tijdens de rest van zijn leven niet meer ziek worden van de veroorzakende virussen. Met griep is het helaas anders. De boosdoener – een influenzavirus – heeft de onhebbelijke eigenschap jaarlijks een beetje te veranderen.

Continue wedloop

Ron Fouchier is bijzonder hoogleraar moleculaire virologie. Hij zegt: “Als je vandaag met dit influenzavirus wordt geïnfecteerd, is het in de regel over een jaar of tien dusdanig geëvolueerd, dat je afweersysteem het niet meer herkent en je dus opnieuw geïnfecteerd raakt.”

Wetenschappers wereldwijd zijn dan ook in een continue wedloop verwikkeld met het influenzavirus dat griep veroorzaakt. Ze proberen voortdurend een zo actueel mogelijk beeld van de ziekteverwekker te hebben, zodat het virus kan worden nagebootst in het vaccin dat risicogroepen – zoals zestigplussers – krijgen toegediend. Hoe meer de geïnjecteerde en in onschadelijke hoeveelheid ingebrachte stof lijkt op het echte virus, hoe groter de kans dat het immuunsysteem een afweerreactie ontketent, waardoor later een via de luchtwegen binnengekregen virus kan worden uitgeschakeld.

Nationaal influenzacentrum

Ruim honderd landen hebben een nationaal influenzacentrum dat meehelpt het griepvirus elk jaar weer zo goed mogelijk te monitoren. In ons land is het centrum gevestigd binnen de afdeling Viroscience van het Erasmus MC en het RIVM. Fouchier is de managing director in Rotterdam.

Hij vertelt: “Elke winter sturen Nederlandse ziekenhuizen samen ongeveer duizend keelwatjes van grieppatiënten naar ons. Het RIVM ontvangt keelwatjes vanuit huisartspraktijken. Wij kijken of het vaccin nog voldoende aansluit op het virus. Deze werkzaamheden worden vooral verricht in het eerste kwartaal van het jaar, wanneer de griepepidemie op het noordelijk halfrond de meeste mensen treft. Net als de andere nationale influenzacentra sturen we daarna de bevindingen over het virus naar de Wereldgezondheidsorganisatie. Die bepaalt op basis van al die gegevens eind februari wat de samenstelling is van de volgende griepprik.”

Half jaar geduld

Dit moet zo vroeg gebeuren, omdat de productie van de nieuwe griepprik een half jaar duurt. Fouchier: “Het is een grote logistieke operatie. Er is bijvoorbeeld ook tijd nodig voor het uitvullen van spuiten en het distribueren van het vaccin naar degenen die gaan prikken. Dit verklaart waarom de griepprik soms minder effectief is dan gewenst. In het half jaar nadat de keuze voor het vaccin is gemaakt, kan een virus veranderen en gaan circuleren. Dat hebben wij niet in de hand.”

Primeur

Het Erasmus MC had vorige winter een primeur. Voor het eerst werd de epidemie gevolgd met een nieuwe methode. De traditionele aanpak is met behulp van een viruskweek het fenotype – de biologische eigenschappen – in kaart te brengen. Bij de nieuwe techniek wordt iets anders vastgesteld: de erfelijke code van het virus. De koerswijziging kan niet los worden gezien van Fouchiers aanstelling drie jaar geleden als managing director van het nationaal influenzacentrum. Een moleculair viroloog plaatst andere accenten dan klassieke immunologen en virologen.

Hij duikt kortstondig in het verleden. “Tijdens de eerste tien jaar van mijn carrière heb ik fundamenteel onderzoek verricht naar het hiv-virus, de veroorzaker van aids. Dat deed ik in Amsterdam en Philadelphia. Toen aids niet langer een wetenschappelijk probleem was, ben ik geswitcht naar luchtwegvirussen, zoals het griepvirus, en eind 1998 aan de slag gegaan in het Erasmus MC. In de afgelopen twintig jaar is mijn onderzoeksgroep steeds beter gaan begrijpen hoe virussen evolueren in mensen. Op basis van de genetische code van een virus kunnen wij inmiddels min of meer zeggen welke biologische eigenschappen het heeft, hoe het zich gaat gedragen, hoe ons afweersysteem erop reageert en hoe het virus soms weet te ontsnappen aan onze afweer. Het uiteindelijke doel van deze kennis is nog effectievere vaccinatie.”

Minder tijd en meer informatie

De opgebouwde ervaring blijkt waardevol te zijn bij de jaarlijkse identificatie van het griepvirus. Fouchier: “De klassieke methode van monitoring wordt al toegepast sinds de jaren zestig. Je stopt een keelwatje van een grieppatiënt in een vloeistof, die vloeistof gooi je in een kweekschaaltje met cellen, waarna de virussen uit het keelwatje zich vermenigvuldigen. Na een week zijn er voldoende virussen om te kunnen bekijken of antistoffen die virussen nog herkennen. En ook: is het virus resistent of gevoelig voor medicijnen? Uiteindelijk ben je al gauw twee weken verder. De nieuwe methode vergt minder tijd – twee tot drie dagen – en levert meer informatie op.”

Hij legt uit: “Uit het keelwatje peuteren we het erfelijk materiaal van een virus. In het laboratorium vermeerderen we dit met behulp van een moleculaire gereedschapskist. Daarna gaan we het erfelijk materiaal sequencen: een digitale manier om het DNA te ontleden. Zodra we de genetische code van het virus hebben, kunnen we kijken in hoeverre deze overeenkomt met de vele genetische codes die we al kennen. Zo komen we erachter wat de biologische eigenschappen zijn en hoe het virus zich gaat gedragen. Soms vinden we virussen waarvan we niet met zekerheid de biologische eigenschappen kunnen voorspellen. Dan doen we ter bevestiging een kweek.”

Ook bij andere virussen

De analisten zijn enthousiast. “Met de nieuwe techniek is de hoeveelheid werk afgenomen en is er dus minder stress in de eerste drie maanden van het jaar”, vertelt Fouchier. “Deze procedure bespaart uiteindelijk ook kosten in vergelijking met de kweekmethode. Het Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention was het eerste centrum dat een vergelijkbare methode gebruikt, maar heeft meer financiële middelen dan wij en kan bouwen op een grootschalige infrastructuur. Onze aanpak is kleinschaliger, sneller en goedkoper en zal waarschijnlijk ook worden uitgerold naar andere nationale influenzacentra. Buitenlandse collega’s hebben al belangstelling getoond. Mijn verwachting is ook dat deze vorm van virusdiagnostiek in de komende tien jaar bij veel meer virussen gaat worden toegepast dan alleen bij het griepvirus.”

Dierlijke afkomst

Wie meent dat Fouchier en de zijnen louter werken aan een zo goed mogelijke griepprik, zit ernaast. Qua wetenschappelijke publicaties behoort de afdeling Virosciences niet alleen op het vlak van immuniteit tegen de griep tot de mondiale top-5. De status geldt ook bij epidemische griep in het algemeen en bij pandemieën, oftewel wereldwijde uitbraken met een nieuw griepvirus, en bij zoönose. Dit laatste thema wint aan urgentie nu mede vanwege de groeiende wereldbevolking mensen en dieren steeds vaker dicht bij elkaar leven. Bij zoönose raakt een mens ziek door bacteriën of virussen van dierlijke afkomst.

Fouchier: “Wij proberen uit te zoeken hoe dat werkt. Hoe verkrijgt een dierenvirus de eigenschap dat niet één mens er ziek van wordt, maar dat mensen het via de luchtwegen aan elkaar kunnen overgedragen? 99% van de virussen is hier niet toe in staat, maar sommige dus wel. Als je weet hoe dit werkt, kun je hopelijk de achilleshiel van het virus vinden en het aanpakken. Met dit onderzoek zijn wij toonaangevend.”

Druppeltjes

Gemiddeld eens in de 25 jaar ontstaat een pandemie: een virus uit het dierenrijk verdringt dan virussen in de mens en ontwikkelt zich uiteindelijk tot een overdraagbaar humaan virus. Een voorbeeld is de Mexicaanse griep uit 2009, of erger, de Spaanse griep van 1918. Bij studies om meer te weten te komen over besmetting tussen mensen, wil de afdeling ook haar voordeel doen met kennis over luchtwegvirussen in ziekenhuizen. Daarbij gaat de aandacht uit naar druppeltjes met virussen erin die in de lucht hangen. Deze druppeltjes ontstaan onder meer wanneer iemand praat. Wie in -en uitademt, brengt heel kleine druppeltjes voort. Wie hoest en niest, produceert ook grotere druppels.

Fouchier: “Sinds vorig jaar bestuderen we patronen van een aantal virussen op kinderafdelingen in Erasmus MC-Sophia en Reinier de Graaf waar patiëntjes zijn opgenomen met luchtwegklachten. Het gaat niet alleen om griepvirussen. We kijken ook naar het RS-virus – een belangrijke veroorzaker van verkoudheid – en naar het humaan metapneumovirus (HMPV), die ernstige luchtweginfecties kan veroorzaken bij onder meer kinderen en waarvan wij in 2001 de genetische code hebben ontdekt. De hoofdvraag: hoelang zijn de virussen stabiel in een luchtwegdeeltje buiten het lichaam? Gaat het dan over minuten, uren of dagen? Kortom, hoelang kunnen ze in de lucht blijven hangen om iemand anders te besmetten? We hopen ook te achterhalen hoe kinderen de virussen uitademen en hoe de virussen in de lucht terechtkomen.”

Nieuwsgierig

De onderzoekers zijn nieuwsgierig, want over de verspreiding van virussen via de luchtwegen is nog niet veel bekend. Fouchier: “Van RS wordt gedacht dat het vooral via grote druppels in de lucht verloopt. Bij griepvirus zou het hoofdzakelijk gaan via aerosol: heel kleine luchtwegdruppeltjes. En van HMPV weten we het helemaal niet.”

Op de kinderafdelingen wordt een stalen koker met filters geplaatst met daaraan een pomp. De pomp bevindt zich in een geluidsdichte kast; de patiëntjes kunnen dus gewoon doorslapen. Fouchier: “Met de pomp zuigen we lucht de kamer uit. De lucht wordt opgevangen in de stalen koker en daar met filters ook onderverdeeld: van heel grote tot heel kleine deeltjes. Uit de verschillende deeltjes isoleren wij de virussen, die we vervolgens op kweek zetten. Zo kunnen we meten hoeveel virussen in die deeltjes hebben gezeten. Wij weten al dat hoe kleiner de gevangen luchtwegdeeltjes zijn, hoe langer het virus in de lucht kan blijven hangen. Uniek aan onze opstelling is dat we er ook levend virus mee kunnen meten. In het verleden kon je alleen dood virus meten.”

Genezen

Een relatief nieuwe loot aan de virologiestam is dat virussen worden ingezet om te genezen. Fouchier: “Veel mensen moeten even wennen aan dat idee. Virussen, daar word je toch ziek van en daar kun je toch aan overlijden? Het mooiste voorbeeld van het tegendeel is het hiv-virus. Nog niet zolang geleden stierf vrijwel iedereen die dit virus had. Inmiddels hebben wetenschappers het virus zó weten te engineeren, dat het een behandelmethode is bij kinderen met SCID, een afweerstoornis. Zij kunnen beter worden na met een virus te zijn behandeld.”

Alvleesklierkanker

In de strijd tegen alvleesklierkanker smeedt het Erasmus MC een bondgenootschap met een vogelvirus. Geestelijk vader is hoogleraar chirurgie Casper van Eijck, bekend van Support Casper.

Fouchier: “Wij willen patiënten met een engineered vogelvirus infecteren. Het mes moet aan twee kanten snijden. Aan de ene kant kan het virus kankercellen direct doodmaken. Als dat niet gebeurt, is er een tweede beoogd effect: het lichaam ontwikkelt een sterke afweerrespons tegen de geïnfecteerde kankercellen en ruimt ze op. Naar verwachting gaan in 2021 klinische trials van start: wetenschappelijke onderzoeken bij mensen. Volgend jaar bouwen we in het Erasmus MC een ATMP-faciliteit (Advanced Therapeutic Medicinal Products-faciliteit) om virussen te kunnen produceren voor de behandeling van patiënten.”

Vaccinatie zorgverleners

De griepprik werkt niet, want vorig jaar is mijn grootvader ingeënt en heeft hij toch griep gekregen. Wie dit zegt, ziet over het hoofd dat de meeste risicopatiënten een zwakke afweer hebben en daardoor ondanks een vaccinatie nog een kleine kans hebben griep te krijgen. Maar de kans op ernstige ziekte en ziekenhuisopname is veel kleiner na vaccinatie.

Ron Fouchier: “In de afgelopen winter was er in gevaccineerde mensen zestig procent minder kans op griep dan in ongevaccineerden. De prik is dus vrij effectief. Bij artsen en verpleegkundigen werkt het vaccin nog een stuk beter, omdat zij doorgaans niet tot een risicogroep behoren met een zwak afweersysteem. Voor hen is er geen reden om zich niet te laten vaccineren. Het is belangrijk dat zij de griepprik halen, want zo voorkomen ze patiënten te besmetten of zelf ziek te worden tijdens een epidemie, wanneer patiënten hen nodig hebben.”