28 April 2020

Er is nog niets bewezen over de oorsprong van het SARS-CoV-2 virus. Zeker niet onweerlegbaar.

Twee scenario's voor het natuurlijk ontstaan van SARS-CoV-2.
groen virus: niet pathogeen; rood virus: pathogeen voor de mens.
Het gordeldier uitsluitend als mogelijke bron.

Kristian Andersen et al schreven het enige wetenschappelijke artikel 'The proximal origin of SARS-CoV-2' [1] dat expliciet de vraag aan de orde stelt of SARS-CoV-2 virus op een natuurlijke wijze is ontstaan of dat het virus uit een lab in Wuhan is ontsnapt. De studie is in het gezaghebbende blad Nature verschenen en is tot nu toe een soort 'Gold Standard' waar iedere serieuze wetenschapper naar verwijst als het definitieve bewijs van natuurlijke oorsprong. Ook Wikipedia verwijst er naar. Ook Francis Collins [2] verwijst naar de studie en bestempelt het lab-ongeluk-scenario als 'outrageous'. Voor de Scientific American [7] en Science Daily [11] is het een opgelost vraagstuk. Eerder, op 19 februari 2020, publiceerde het medisch tijdschrift The Lancet een ingezonden brief: "We stand together to strongly condemn conspiracy theories suggesting that COVID-19 does not have a natural origin." [13].

De auteurs van het Nature artikel (17 March 2020) schetsen twee scenario's voor de natuurlijke wijze en één scenario voor het door de mens geconstrueerde virus. In de figuur hierboven illustreer ik de twee natuurlijke scenario's.


Scenario 1: het virus komt vrijwel compleet in zijn voor de mens pathogene vorm in het wild voor. In dit geval ter illustratie het gordeldier (pangolin). Kennelijk is het virus niet echt pathogeen of dodelijk voor het gordeldier (immuun?). Het is wel besmettelijk. Dus het virus komt in redelijk grote hoeveelheden voor in het dier. Dus het kan zich goed vermenigvuldigen. De mens komt bij het eerste contact in aanraking met een pathogeen en dodelijk virus. In evolutionaire termen: het virus heeft een pre-adaptatie voor de mens. Dit moet betekenen dat het gordeldier een vrijwel identieke SARS-CoV-2 receptor heeft als de mens. Anders zou het virus niet zo snel zo'n grote ravage aan kunnen richten in de mens. In dit scenario heeft de meeste natuurlijke selectie in het wild plaatsgevonden. Het is zelfs mogelijk dat het virus nog beter bindt aan de menselijke SARS-CoV-2 receptor dan die van het wilde dier. ("is optimized for binding to human ACE2"). Het bindt in ieder geval veel sterker dan het SARS-covid virus van 2003. Samengevat: het virus is optimaal aangepast om menselijke cellen binnen te dringen, zich binnen de menselijke cel te vermenigvuldigen, en via neus en mond het lichaam te verlaten en andere slachtoffers te maken. Andere functies heeft het virus niet. (dit geldt ook voor scenario twee).

Polybasic cleavage sites komen niet voor in vleermuis en pangolin [3]. Er is geen directe voorouder gevonden van het huidige SARS-CoV-2 virus.
Maar in andere virusen in het wild zijn soortgelijke mutaties (inserties,deleties) gezien. Dus deze mutaties kunnen ontstaan door een natuurlijk evolutionair proces. Maar als alle cruciale mutaties tegelijk moeten voorkomen in hetzelfde virus moet er een hoge populatiedichtheid in de dierpopulatie voorkomen om natuurlijke selectie zijn werk te laten doen. We kunnen dus niet zomaar aannemen dat dit in het wild heeft plaatsgevonden.

Scenario 2: het virus komt voor in het wild in een voor de mens onschuldige niet-pathogene vorm en wordt door natuurlijke selectie in de mens steeds pathogener en besmettelijker. Het virus moet tenminste in staat zijn zich van mens tot mens te verspreiden zonder dat mensen (ernstige) symptomen ervaren. Geleidelijk zou het virus agressiever worden en opgemerkt worden. Er zijn geen menselijke SARS-CoV-2 virussen bekend uit de eerste stille fase [4]. Waarom zou je iemand zonder symptomen screenen? Dit is dus een hypothetische fase waar geen direct bewijs voor is gevonden. Dit betekent dat een uniek deel van het virus ('polybasic cleavage site') gedurende de verspreiding van mens tot mens ontstaan moet zijn. Verondersteld wordt dat het virus in incomplete vorm meerdere malen is overgesprongen naar de mens, maar deze besmetting is uit zichzelf uitgedoofd. In principe zou bewijs verzameld kunnen worden uit menselijke weefsel biopten dat om andere redenen ingevroren is volgens de auteurs. Meer onderzoek is nodig zeggen ze.

Scenario 3: het virus zou ge-evolueerd kunnen zijn in lab experimenten en nieuwe eigenschappen verkregen kunnen hebben. Evolutie in het lab. Afhankelijk hoe je selecteert, kunnen eigenschappen zijn ontstaan die we nu zien in het huidige virus. De auteurs claimen dat dit onwaarschijnlijk is, maar merken tegelijk op dat precies dit is waargenomen in langdurige lab experimenten. Bovendien is er nooit een geschikt virus met voldoende genetische gelijkenis beschreven dat als uitgangsmateriaal voor die veronderstelde experimenten zou kunnen dienen. En tenslotte schrijven ze over de nieuwe eigenschappen: "such features suggest the involvement of an immune system" en impliceren daarmee dat scenario 3 is weerlegd. 


Het virus genoom

Features of the spike protein in human SARS-CoV-2 and related corona viruses.
Andersen (2020).
Het virus genoom is klein en omvat maar 29.903 bases (NB: dit is geen exact veelvoud van 3). Het virus genoom is zo'n 100.000 maal kleiner dan het menselijk genoom [9]. Het kan coderen voor maximaal 9.967 aminozuren. De auteurs zoomen in op het belangrijkste onderdeel (S=Spike): het is 1285 aminozuren of 3855 bases lang (= 12% van het totale virus genoom). De auteurs concluderen dat de base volgorde van het deel dat bindt aan de menselijke receptor (ACE2) niet voorspeld is door computerprogramma's en dat dit daarom verklaard moet worden door natuurlijke selectie in het wild, en niet door 'purposeful manipulation'. Verder is er nog een uniek stukje in het genoom dat in geen ander virus voorkomt. Ze hopen dat dit deel terug wordt gevonden in coronavirussen in het wild. De auteurs zeggen niets over de andere 88% van het virus genoom. Wat is de functie van die 88%? Is dat gedeelte niet belangrijk voor het bepalen van de herkomst van het virus? Het lijkt me wel [10].

Conclusie van de auteurs

De auteurs concluderen: het is onwaarschijnlijk dat SARS-CoV-2 door genetic engineering in het lab is ontstaan omdat: 
(1) de efficiënte binding van Spike eiwit aan de menselijke ACE2 receptor is in eerdere studies niet voorspeld, 
(2) je verwacht dat bestaande DNA technieken gebruikt zouden worden, en die zijn kennelijk niet gebruikt, 
(3) de genetisch data tonen onweerlegbaar aan dat SARS-CoV-2 niet van een laboratorium construct afkomstig kan zijn [5].
Maar:
(4) er is nog geen dierlijk corona virus geïdentificeerd dat voldoende gelijkenis vertoont om als de directe voorouder van SARS-CoV-2 te dienen [8].

Mijn conclusies

  1. Het is overdreven om te zeggen dat we niets [12] weten over de afkomst van het virus, maar het blijft erg lastig om een overtuigend betoog te houden voor de natuurlijke oorsprong als we nog niet precies weten van welk dier het virus afkomstig is. 
  2. De auteurs weten nog niet welk van de twee natuurlijke scenario's correct is. Scenario 1 sluiten ze niet expliciet uit, en voor scenario 2 zijn meer data nodig zeggen ze zelf. 
  3. "such features suggest the involvement of an immune system": de interactie van een immuunsysteem kan niet in celkweken plaatsvinden, maar natuurlijk wel in proefdieren. Dus dat is geen argument lijkt mij.
  4. Als er geen geschikte SARS virus bekend is dat als uitgangspunt kan dienen voor evolutie in het lab, dan kan dat komen omdat het niet (nog) gepubliceerd is. Bovendien lijkt dit argument ook tegen het natuurlijk scenario te spreken. Niemand weet wat het uitgangsvirus geweest is in het lab of in de natuur. Het lijkt er op dat de auteurs in een catch-22 terecht gekomen zijn: als je wèl een natuurlijk bron kunt aanwijzen (dat is hun doel), dan heb je tegelijk ook goed uitgangsmateriaal voor artificial evolution in het lab. Maar, als je géén natuurlijke bron aan kunt wijzen, kun je ook niet uitsluiten dat het virus in het lab geconstrueerd is en ontsnapt is.
Genomic epidemiology of novel coronavirus global
Hierboven een stamboom van het SARS-CoV-2 virus wereldwijd (van andere bron). Het toont alle mutaties van het virus die sinds de uitbraak in Wuhan ontstaan zijn. Dus hoe het virus zich in het wild gedraagt. Dit soort informatie moet geïnterpreteerd worden. Waar zitten de mutaties: in neutrale en/of functionele gedeeltes? Zijn er überhaupt neutrale stukken in het genoom van zo'n klein virus? Is het Spike eiwit gemuteerd? Hebben die mutaties selectief voordeel? Wat is de betekenis van variatie in genoomlengte? Hoe groot is de variatie in vergelijking met andere coronavirussen? Kan deze informatie ons iets leren over de oorsprong van het virus? Over de waarschijnlijkheden van de 3 scenario's? Met andere woorden, zoals Kristian G. Andersen (2018) al schreef: "The evolutionary history of viruses is largely unknown!" [6].


Postscript 5 juni 2020


Op 5 juni 2020 schrijft Nature: "The biggest mystery: what it will take to trace the coronavirus source". De situatie is niet wezenlijk veranderd: "SARS-CoV-2 came from an animal but finding which one will be tricky, as will laying to rest speculation of a lab escape." "It almost certainly originated in bats, and a new study out this week adds further weight to that theory." Maar omdat het hier om unieke, onherhaalbare, historische gebeurtenissen gaat, blijft het moeilijk om de bron met 100% zekerheid aan te wijzen of het Wuhan Instituut als bron uit te sluiten. Dat laatste vind ik wel opmerkelijk! Wat wel goed is dat de mogelijkheid dat het virus uit een onderzoeksinstituut (Wuhan) is ontsnapt serieus wordt genomen.



Noten

  1. Kristian G. Andersen et al (2020) The proximal origin of SARS-CoV-2, Nature 17 March 2020. Het artikel is gratis leesbaar.
  2. Genomic Study Points to Natural Origin of COVID-19, NIH Director's Blog. Posted on March 26th, 2020 by Dr. Francis Collins. Collins overdrijft het standpunt van zijn tegenstanders: "deliberately released to make people sick". Het hoeft natuurlijk niet opzettelijk te zijn, het kan uiteraard per ongeluk. Hij maakt een alternatieve hypothese bij voorbaat belachelijk. Collins is mogelijk verstrikt geraakt in belangenverstrengeling en vertelt niet de hele waarheid.
  3. "Although no animal coronavirus has been identified that is sufficiently similar to have served as the direct progenitor of SARS-CoV-2..."
  4. Wel dacht men op 9 januari 2020 nog dat het virus niet van mens-tot-mens overgedragen kon worden: "Although the virus currently shows no signs of being transmitted between people, it could develop that capacity over time and lead to and epidemic, says Seungtaek Kim, a virologist at the Institut Pasteur Korea in Seongnam, South Korea." Nature 9 jan 2020. In het begin van de uitbraak was er veel onduidelijk: "The current spate of infections seem to be less serious than the 2002–03 SARS outbreak, says Wang, because there have been no deaths, or reports of medical staff becoming ill."
  5. "the genetic data irrefutably show that SARS-CoV-2 is not derived from any previously used virus backbone".
  6. Mark Zeller, Kristian G. Andersen (2018) Backbone of RNA viruses uncovered, Nature 4 april 2018.
  7. "We know how the COVID-19 pandemic began: Bats near Wuhan, China, hold a mix of coronavirus strains, and sometime last fall one of the strains, opportunistic enough to cross species lines, left its host or hosts and ended up in a person." Scientific American 28 april 2020. Er wordt niet verwezen naar een publicatie! ("Scientific American is part of Springer Nature") 
  8. "Although no animal coronavirus has been identified that is sufficiently similar to have served as the direct progenitor of SARS-CoV-2..." 29 apr 2020
  9. Het virus genoom is klein ten opzichte van het menselijke genoom, maar in vergelijking met andere (RNA) virussen is het groot: "Unlike most eukaryotic mRNAs, coronavirus genomes are extremely large—nearly three times the size of alphavirus and flavivirus genomes and four times the size of picornavirus genomes." bron: Paul S. Masters: THE MOLECULAR BIOLOGY OF CORONAVIRUSES 30 apr 2020
  10. Marleen wees op een publicatie van de Duitse viroloog Christian Drosten (2018) waarin hij aantoont dat een 29 base deletie in ORF8 van SARS-CoV-1 (2003) het virus verzwakte. Dus: het hele virus genoom is belangrijk. Plus: als je een overzicht hebt van de evolutie van het virus in de mens gedurende de epidemie, weet je hoe sterk het virus muteert en dus heb je een maatstaf voor hoe groot het verschil kan/mag zijn met het hypothetische natuurlijk virus dat de bron van de pandemie is geweest. 2 mei 2020.
  11. COVID-19 coronavirus epidemic has a natural origin, ScienceDaily, March 17, 2020. Dit is interessant: "But the scientists found that the SARS-CoV-2 backbone differed substantially from those of already known coronaviruses and mostly resembled related viruses found in bats and pangolins." 3 mei 2020
  12. Ook medici begrijpen nog lang niet alles van de werking van het virus. Hoe zijn de mysterieuze effecten op hart, nieren en hersenen te verklaren? ("COVID-19, a disease that mainly attacks the lungs, but also has bewildering effects on the heart, kidneys and brain", Nature 7 mei 2020
  13. 'Statement in support of the scientists, public health professionals, and medical professionals of China combatting COVID-19', The Lancet 19 Feb 2020.  Dit is niet een wetenschappelijke publicatie maar een steunbetuiging. Het is één ding om geruchten te bestrijden en je Chinsese collega's te steunen, het is een ander ding om te zeggen dat het bewezen is dat het virus een natuurlijke oorsprong heeft. De oorsprong van het virus is nog steeds niet duidelijk, en dat was zeker zo in februari 2020. [9 Jul 2020]


Postscript
In een opsomming van 6 cruciale amino zuren:  "Y442, L472, N479, D480, T487 and Y4911" lijkt een typo te zitten: Y4911 moet waarschijnlijk Y491 zijn, want anders zou er een sprong van 4424 aa zitten tussen die twee aa en dat kan niet want het hele spike eiwit is maar 1285 aa lang.

Postscript 9 mei 2020

In Nature 4 mei 2020 staat notabene de opmerking:
"The origin of SARS-CoV-2 is still an open question (...)
The mystery is where the genetic instructions for this particular cleavage site came from. Although the virus probably gained them through recombination, this particular set-up has never been found in any other coronavirus in any species. Pinning down its origin might be the last piece in the puzzle that will determine which animal was the stepping stone that allowed the virus to reach humans."! 
Je kunt maar beter altijd eerlijk toegeven dat je iets niet zeker weet, in plaats van eerst claimen dat je het met absolute zekerheid weet om dat later weer te moeten relativeren. 9 mei 2020


Vorige posts over dit onderwerp

  1. Wordt de verspreiding van het Corona virus bepaald door de luchtvochtigheid? 2 apr 2020
  2. Was de huidige corona pandemie voorspelbaar? 8 apr 2020
  3. Is de corona pandemie voorspeld? (2) Ja! meerdere malen! Plus: een tijdbom! 15 apr 2020
  4. Is het corona virus uit een Chinees lab in Wuhan ontsnapt? 23 apr 2020

23 April 2020

Is het corona virus uit een Chinees lab in Wuhan ontsnapt?

Door een vraag van een lezer moest ik me verdiepen in de kwestie of het COVID-19 corona virus uit een Chinees lab in Wuhan was ontsnapt. Tot nu toe had ik dit als complot theorie afgehandeld en verder genegeerd. Maar door intensief lees- en zoekwerk bleek dat er toch meer aan de hand was. Ik kwam terecht bij een persoon die een zeer uitgebreid blog had geschreven met honderden verwijzingen naar allerlei informatie in krantenartikelen tot en met wetenschappelijke publicaties [1].
Deze persoon probeert aannemelijk te maken dat de huidige corona pandemie, uit het Wuhan Instituut voor Virologie is ontsnapt en zich vervolgens over de wereld verspreidde van mens tot mens. Het instituut ligt een paar km verwijderd van de markt waar levende dieren worden verhandeld en waarvan aangenomen wordt dat daar alles begonnen is: "COVID-19, emerged in close proximity to the only BSL-4 virology lab in China".

Er zijn een aantal zaken die ik te weten ben gekomen waardoor ik de 'lab ongeluk theorie' serieus ben gaan onderzoeken. Ik zie het nu als een een reële mogelijkheid die nog niet bewezen is. Een paar belangrijke zaken zijn (ik kan absoluut niet volledig zijn):

Er wordt daadwerkelijk virologisch onderzoek gedaan naar corona virussen, hoe ze werken, hoe ze cellen in kweek binnenkomen en idem met proefdieren. Daar wordt over gepubliceerd in de gangbare wetenschappelijke bladen. Dit is naar aanleiding van de vorige SARS epidemie. De doelstelling is om bij de vondst van nieuwe virussen in dieren te kunnen voorspellen of ze een potentieel gevaar voor een pandemie in de mens opleveren. Dit is een nuttige doelstelling. Maar om een voorspelling te kunnen doen moet je kunnen experimenteren met het virus, het virus wijzigen en kijken wat het effect is. Je wilt ook weten welke onderdelen het virus virulent (hoe snel dringt het de cel binnen, schadelijker, dodelijker) maken in de mens. Daar kun je menselijke celkweken voor gebruiken of de dieren waar het virus zich van nature goed in vermenigvuldigt.
Francis Collins
Francis Collins heeft als hoofd van het National Institutes of Health (Amerika) dit soort onderzoek toegestaan [4]. Dit is openbare informatie. Dat wil niet zeggen dat alle details van de resultaten van zo'n onderzoek openbaar zijn. Maar dit soort onderzoek wordt gedaan. Dus virussen worden gemanipuleerd en wanneer die per ongeluk een mens besmetten, kunnen ze een pandemie veroorzaken. Francis Collins heeft kennelijk het volledige vertrouwen dat onderzoekers zich aan de regels houden en dat er geen ongelukken gebeuren.
Dit soort onderzoek begint pas echt gevaarlijk te worden als je doelgericht labtechnieken gebruikt om het virus krachtiger en schadelijker te maken [6]. Dat heet officieel 'gain of function' (GOF, google deze term) oftewel nieuwe eigenschappen creëren door mutatie of genetic engineering. En dat soort onderzoek gebeurt. In Amerika wordt het toegestaan en gefinancierd door het NIH. Nog sterker: ontsnappingen zijn bepaald niet denkbeeldig! In het verleden zijn virussen uit het lab ontsnapt die een pandemie hebben veroorzaakt: in 1977 uit een Russisch lab en 1978 uit een lab in Birmingham [7], [8].

Op 22 feb 2017 publiceerde Nature over de gevaren van dit soort onderzoek in Chinese laboratoria: "Inside the Chinese lab poised to study world's most dangerous pathogens". Daarin wordt bevestigd dat het Wuhan Virology Institute dermate risicovol virologisch onderzoek wil gaan doen o.a. aan SARS dat een biosafety level-4 (BSL-4) laboratorium nodig is. In het Nature artikel staat ook: "The SARS virus has escaped from high-level containment facilities in Beijing multiple times" [2],[5]. In China gaat dit toch allemaal net even ietsje anders dan in het Westen [3], [8].
Voeg dit alles bij elkaar plus nog meer dat U makkelijk kunt googlen: 1) gain of function onderzoek, 2) wordt gedaan in Wuhan, 3) er zijn eerder pathogenen uit een Chinees lab ontsnapt, dan is de 'lab ongeluk theorie' een realistische mogelijkheid.

Een belangrijk gegeven is de natuurlijkheid van de genetische code (in dit geval de RNA sequence) van het corona virus zoals het in mensen overal ter wereld wordt aangetroffen. Daarin moet je moeten kunnen zien of het natuurlijk is ontstaan of niet. Met name bij welke virus groep het hoort. Natuurlijk: het hoort bij corona virussen net als SARS. Maar er is verschil. Er is tot nu toe geen dierlijk corona virus gevonden dat voldoende (zeg tenminste 99%) lijkt op het virus dat nu de pandemie veroorzaakt. Het verschil tussen het dierlijk corona virus en het menselijk corona virus mag niet te groot zijn om door een natuurlijk evolutie proces verklaard te kunnen worden. Er moet een plausibel evolutionair scenario gegeven worden. Er is nu nog teveel onduidelijkheid. En dat is raar en noodzaakt verder onderzoek. Maar omdat het dichtstbijzijnde natuurlijk corona virus nog niet gevonden is, kan de lab ongeluk theorie niet weerlegd worden.

Dus: wat we nodig hebben om de zaak te beslissen is: de genetische code van een corona virus van een dier in dat in Wuhan kan zijn geweest of nog steeds aanwezig is, en dat tenminste 99% gelijk is aan het menselijke pandemische corona virus en een plausibel evolutionair scenario hoe het virus gemuteerd is mocht het een significant verschil hebben. Ik ben van plan om uit te zoeken wat er tot nu toe bekend is over de evolutionaire verwantschappen. Maar misschien nog belangrijker, en zeker urgenter, is westerse toegang tot de vriezers van het Wuhan virologie instituut. En zo snel mogelijk voordat bewijsmateriaal vernietigd wordt.

De rest is allemaal circumstantial evidence. Het heeft totaal geen zin om eindeloos veel circumstantial evidence te verzamelen. Het is nooit doorslaggevend bewijs.




Noten

  1. Logistical and Technical Exploration into the Origins of the Wuhan Strain of Coronavirus (COVID-19), Posted on January 31, 2020 by harvard2thebighouse.
  2. Het 'grappige' is dat Nature later een disclaimer heeft toegevoegd aan het artikel: "Editors’ note, January 2020: Many stories have promoted an unverified theory that the Wuhan lab discussed in this article played a role in the coronavirus outbreak that began in December 2019. Nature knows of no evidence that this is true; scientists believe the most likely source of the coronavirus to be an animal market." NB: doet Nature deze hoogst ongebruikelijke waarschuwing over een artikel van een paar jaar geleden om de vriendschappelijke betrekkingen met China niet in gevaar te brengen? Is dit objectief en wetenschappelijk? Of meten met twee maten? De natuurlijke oorsprong theorie is ook een 'unverified and unproven theory'!
  3. "International public health agencies were still irked by the foot-dragging that hindered Chinese officials at various levels of the bureaucracy from announcing the outbreak in Guangdongg province in time to staunch the initial spread of SARS to Hong Kong and beyond. During the epidemic a three-man international delegation of scientists who came to China to gather information had to wait nine days in Beijing before they were allowed to meet with the head of the Chinese CDC." uit: chapter 5 van Animals Viruses and Humans. A narrow divide, Warren A. Andiman, 2018.
  4. Francis Collins is het er helemaal mee eens dat covid-19 een natuurlijke oorsprong heeft: Genomic Study Points to Natural Origin of COVID-19, 27 maart 2020. Er staat in dat stuk niets over gevaarlijk onderzoek dat hij heeft toegestaan, etc. Waarom is het zo belangrijk om de mensheid te overtuigen dat de pandemie een natuurlijke oorsprong heeft, ook al hebben we nog geen voldoende bewijs? 25 april 2020
  5. In het artikel 'The proximal origin of SARS-CoV-2' met het belangrijkste bewijs voor de natuurlijke oorsprong wordt erkend dat "there are documented instances of laboratory escapes of SARS-CoV". Dat er ontsnappingen hebben plaatsgevonden wordt niet ontkend en is dus een reële mogelijkheid. 25 april 2020
  6. Een voorbeeld: A SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence; Nature Medicine 9 Nov 2015. 28 april 2020
  7. Dorothy H. Crawford (2018) Viruses. A very short introduction, pag 354/412 van het ebook in hoofdstuk 'What can we expect from viruses in the future?' Iedereen zou dus het gevaar van ontsnapping serieus moeten nemen! 29 april 2020
  8. In drie gevallen is een dodelijk virus uit een lab ontsnapt. Bijvoorbeeld: in 2004 werd een influenza stam die in 1957 per ongeluk naar duizenden laboratoria gezonden in een testkit. Het werd op tijd ontdekt en wonderbaarlijk is geen virus ontsnapt. Bron: Michael Greger  (2020) How To Survive A Pandemic, 106/2247. 11 Juni 2020

15 April 2020

Is de corona pandemie voorspeld? (2) Ja! meerdere malen! Plus: een tijdbom!

Postscript 6 aug 2020

Als we ons afvragen of de huidige corona pandemie voorspeld is, dan moeten we onderscheid maken tussen de tijd vóór en na de SARS-CoV epidemie van 2003. SARS-CoV was het eerste coronavirus waarvan aangetoond werd dat het mensen ernstig ziek kon maken. De MERS-CoV epidemie in 2012 werd ook door een corona virus veroorzaakt. Na twee corona epidemieën zijn wetenschappers veel te weten gekomen over corona virussen. Maar zelfs met die kennis is het lastig de volgende uitbraak te voorspellen, want een epidemie herhaalt zich nooit in dezelfde vorm. We beginnen met de meest recente voorspelling.

Scientific American, 10 April 2020
In een rapport van de Amerikaanse overheid [1] dat eind 2019 verscheen  wordt gewaarschuwd dat Amerika niet voorbereid is op een pandemie. Met name ziekenhuizen zouden de toestroom van patiënten niet aankunnen. Het rapport voorspelde dat de toestroom van patiënten een tekort aan medische hulpmiddelen, apparatuur, bedden en medisch personeel zou veroorzaken. Het Scientific American artikel constateert dat het rapport met angstwekkende precisie de sociale, economische en persoonlijke verwoesting voorspelde.
'Angstwekkende precisie'? Ja en nee. Het klopt inderdaad dat de ziekenhuizen het niet aankunnen. Maar, het klopt niet dat er een nieuwe griep epidemie is. De huidige pandemie is geen influenza [2]. Het corona virus is niet verwant aan het influenza virus. Ze veroorzaken wel allebei ademhalingsproblemen en beide zijn RNA virussen, maar daar houdt de overeenkomst op. Wat had de Amerikaanse overheid kunnen en moeten doen? Volgens de voorspelling c.q. waarschuwing een griepvaccin ontwikkelen. Dat was totaal zinloos geweest. Maar, waren ze begonnen met de ziekenhuiscapaciteit uit te breiden, dan waren ze beter voorbereid. De vraag is: hoe zou de publieke opinie reageren op een influenza voorspelling terwijl er een corona epidemie uitbrak? Zelfs voor deskundigen is het moeilijk te voorspellen welk virus precies een pandemie zou veroorzaken. Een ander Amerikaans rapport uit oktober 2019 spreekt van een pandemie die zich van China naar Amerika zou verplaatsen. Die voorspeling is uitgekomen.

Tijdbom

Vincent CC Cheng
(de eerste auteur)
We gaan 13 jaar terug in de tijd. Het volgende wetenschappelijk artikel uit 2007 bevat een tijdbom.
De conclusie van het artikel van de auteur Vincent Cheng:

"The presence of a large reservoir of SARS-CoV-like viruses in horseshoe bats, together with the culture of eating exotic mammals in southern China, is a time bomb. The possibility of the reemergence of SARS and other novel viruses from animals or laboratories and therefore the need for preparedness should not be ignored." [3]

Dus: de aanwezigheid van het corona virus in vleermuizen en de gewoonte in Zuid China om exotische dieren te eten is een tijdbom. De kans dat er een nieuwe SARS uitbraak of een uitbraak van andere nieuwe virussen van dieren komt is niet te verwaarlozen. De eerste auteur Vincent Cheng is niet zomaar iemand, hij heeft een lange lijst van wetenschappelijke publicaties op zijn naam en werkt bij het overheids laboratorium voor infectieziekten van de universiteit van Hong Kong (vergelijkbaar met ons rivm). Dus als zo iemand het woord tijdbom gebruikt in een wetenschappelijke publicatie, dan is dat zeker alarmerend. Conclusie: die voorspelling is uitgekomen. Cheng hield ook rekening met een nieuw virus afkomstig uit wilde dieren waarmee de mens in nauw contact komt.

Er zijn meeerdere onderzoekers die naar aanleiding van de eerste SARS epidemie in 2003 zich hebben gestort op het onderzoek naar corona virussen en ons gewaarschuwd. Bijvoorbeeld de Amerikaanse moleculair bioloog Anthony Fehr:
Anthony Fehr
"It is likely that CoVs will continue to cross species barriers due to their high prevalence in nature and their ability to recombine and infect new species. Therefore, it is imperative to further understand the biology of CoVs and develop novel surveillance strategies, therapeutics, and vaccines." (website)
Omdat corona virussen wijdverspreid zijn onder dieren en ze kunnen overspringen naar de mens, is het uiterst belangrijk dat we er onderzoek naar doen. En dat heeft hij gedaan. Zie zijn bio.


Er zijn andere waarschuwingen geweest zoals van een viroloog uit Hong Kong:
"In early 2017, Guan warned that the H7N9 influenza virus poses the greatest threat to humanity than any other in the past 100 years."
Het is geen influenza geworden. Toch kan dit een volkomen terechte waarschuwing zijn. Dit schetst het probleem voor buitenstaanders als beleidsmakers en politici en de bevolking. Wie moeten we geloven? Wat moeten we doen? Waar liggen prioriteiten? Wat is het grootste gevaar?

Laurie Garrett (1994)
The Coming Plague
Newly Emerging Diseases
in a World Out of Balance.
Nog verder terug in de tijd, 26 jaar geleden, dus 9 jaar vóór de SARS epidemie, verscheen het boek met de veelzeggende titel The Coming Plague (1994) van Laurie Garrett. Er staan géén voorspellingen van een SARS of corona epidemie in het boek. De voorspellingen in het boek gaan niet verder dan variaties op het influenza thema. Of een variatie op een AIDS of Ebola epidemie. Ook hebben epidemiologen toen de ernst van bijvoorbeeld de 1968 Hong Kong influenza pandemie niet voorspeld. "Prediction of future epidemics remains a hazardous busniness" zegt een epidemioloog. 
Wel wijst Laurie Garrett op het risico dat door de vernietiging van regenwouden wilde dieren met onbekende virussen in contact zouden komen met mensen waardoor er een epidemie zou kunnen uitbreken [4],[5]. De druk op de resterende natuurgebieden neemt toe door de niet te stoppen menselijke bevolkingsgroei en vraag naar vlees. De markten van wilde dieren in China waren 26 jaar geleden nog niet in beeld. Maar in essentie klopt het verhaal. De huidige uitbraak is vrijwel zeker het gevolg van handel in en de consumptie van exotische dieren. Garrett legt uit dat virussen geen grenzen kennen. Virussen doen ook aan globalisering! Een pandemie is een globaal risico. Uiteraard. Het is in ons eigen belang dat infectieziekten overal ter wereld worden bestreden. Terwijl landen onderling hevig ruzie zitten te maken, (en zelfs verschillende partijen binnen een land, zouden we nu zeggen) grijpt het virus zijn kans om ongehinderd toe te slaan.

Is de huidige pandemie voorspeld? 


Zeker: ná de eerste SARS epidemie van 2003 hebben wetenschappers gewaarschuwd. Vóór de eerste SARS epidemie hebben onderzoekers er op gewezen dat wilde dieren voor de mens potentieel gevaarlijke virussen in zich dragen. Maar van een nieuw virus, zelfs als het een variant is van een bekend virus, kunnen wetenschappers niet precies voorspellen hoe besmettelijk het is, welke bevolkingsgroep het meest gevoelig is, hoe dodelijk het is, wat de klinische symptomen zijn, hoe je het virus überhaupt aantoont met een diagnostische test, en al helemaal niet wat een effectieve therapie is of hoe het vaccin er uit moet zien. Dat alles maakt de kunst van het voorspellen uiterst moeilijk.

Postscript

16 april 2020
Over voorspellingen gesproken: de WHO heeft in 2015 een lijst opgesteld van 7 virussen die het grootste risico vormen voor een uitbraak en daarom 'in de gaten gehouden' moeten worden. Nummer 3 op de lijst: "Highly pathogenic emerging coronaviruses relevant to humans (MERS Co-V & SARS)."


Postscript

6 aug 2020

Hier is een leuk artikel over diverse pandemic computersimulaties die er gehouden zijn door rampen- en biosecurity experts om zich voor te bereiden op rampen als pandemieen:

"Confusion emerged in most pandemic simulations, but none explored the consequences of a White House sidelining its own public-health agency."


Noten

  1. Thomas Frank (2020) FEMA Report Warned of Pandemic Vulnerability Months before COVID-19, Scientific American 10 April 2020
  2. Het corona virus is 'a positive-sense single-stranded RNA genome' en het influenza virus is een segmented single-stranded negative-sense RNA.
  3. Vincent C. C. Cheng et al Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus as an Agent of Emerging and Reemerging Infection, Clinical Microbiology Reviews, October 12, 2007. 
  4. pagina 29/3310 en 2629/3310 in het ebook Laurie Garrett (1994).
  5. "The world really is just one village. Our tolerance of disease in any place in the world is at our own peril."
    "Either we learn to live together or we die together. While the human race battles itself, fighting over ever more crowded turf and scarcer resources, the advantage moves to the microbes' court. They are our predators and they will be victorous if we, Homo sapiens, do not learn how to live in a rational gloval village that affords the microbes few oppertunities." (2651/3310).
Het artikel van Cheng et al  uit 2007 dat waarschuwde
voor een nieuwe corona uitbraak

Vorige blogs over dit onderwerp

  1. Was de huidige corona pandemie voorspelbaar? 8 april 2020
  2. Wordt de verspreiding van het Corona virus bepaald door de luchtvochtigheid? 2 april 2020

08 April 2020

Was de huidige corona pandemie voorspelbaar?

Was de corona pandemie  van 2020 voorspelbaar? Beter: is de corona uitbraak voorspeld? Columnisten die nu hun columns schrijven over corona hebben de wijsheid in pacht. Ze vertellen  ons precies wat er allemaal goed en fout gaat met het overheidsbeleid [1]. Dat is achteraf-wijsheid. Ik hecht meer waarde aan boeken over corona die vóór de corona uitbraak verschenen. En aan voorspellingen die op inzicht zijn gebaseerd.

Jaap Goudsmit (2003)
De Virus Invasie.
Over de overleving van virussen en de menselijke soort
Het eerste boek is van AIDS onderzoeker en viroloog Jaap Goudsmit. Het boek De Virus Invasie verscheen in 2003. Toeval of niet: dat is precies het jaar waarin SARS uitbrak. SARS en Corona komen er dus niet in voor, maar het boek legt op een bijzonder goede manier uit wat de verschillen zijn tussen de vele virus families, hoe ze zich gedragen, hoe en waarom virus epidemieën ontstaan en zich over de wereld verspreiden. Dit is een populair-wetenschappelijk boek geschreven door een wetenschapper. Veel anekdotes zul je niet in het boek vinden, maar wel inzicht in de biologie en ecologie van virussen. Je gaat begrijpen wat virussen wel en niet kunnen. Een voorspelling:
"Virusinfecties zullen de komende jaren alleen maar toenemen. ... Als de virussen van deze [wilde] dieren ook maar een kans hebben, zullen ze naar de mens overspringen. Dit zal dan vooral gaan om virussen die via de lucht of via consumptie van deze dieren kunnen worden overgebracht." (p.25-26). 
Virussen die zich via de lucht verspreiden: dat is de huidige corona pandemie. Goudsmit zou zeker een nieuwe druk moeten uitbrengen met een hoofdstuk over SARS en Corona. En over 10 jaar weer een nieuwe druk vanwege de volgende epidemie. Jaap Goudsmit geeft inzicht, geen drama. Het volgende boek bevat meer persoonlijk drama en reisverslagen:
David Quammen (2012)
Spillover: Animal Infections and the Next Human Pandemic.
In 2012 verscheen Spillover: Animal Infections and the Next Human Pandemic van wetenschapsjournalist David Quammen. (In het Nederlands: Van dier naar mens, 2013). Het verscheen 8 jaar geleden. Corona virussen komen in dit boek voor. De huidige corona pandemie lijkt een griezelige herhaling van de SARS epidemie die in februari 2003 begon. En dat is geen wonder want de officiële naam voor de huidige corona ziekte is: Severe Acute Respiratory Syndrome coronavirus 2, afgekort: SARS-CoV-2. We maken nu dus de tweede SARS epidemie mee. 
Quammen weet zijn verhaal zo te schrijven dat je het gevoel krijgt dat je er zelf bij bent als ooggetuige. En dat maakt het zo beklemmend. Hij interviewt betrokken onderzoekers en artsen waardoor je de verhalen uit de eerste hand krijgt. De artsen wisten snel dat het besmettelijk was, maar nog niet of het door een bacterie of virus veroorzaakt werd. De artsen die de eerste patiënten behandelden droegen geen mondkapjes omdat ze nog niets wisten van de besmettelijkheid en de dodelijkheid van de ziekte. De patiënten moesten vrij snel opgenomen worden op de Intensive Care afdeling, en vrij snel waren er niet genoeg IC bedden beschikbaar, er waren te weinig mondkapjes voor medisch personeel, de prijzen verviervoudigden, artsen en verpleegsters werden ziek en sommige stierven zelfs, corona patiënten met diabetes en hartproblemen werden binnengebracht. Komt het U allemaal bekend voor? We maken een tweede SARS epidemie mee, maar dan op veel grotere schaal.

Toeval of niet: in het jaar van verschijnen van Spillover, 2012, werd de eerste patiënt met wat later het Middle East Respiratory Syndrome (MERS) ging heten. Dat was ook een corona virus.

Het boek verscheen dus 8 jaar geleden [3], maar staan er echte voorspellingen in? Wat dacht U van deze:
"that the wet markets provid a venue for SARS-like coronaviruses "to amplify and to be transmitted to new hosts, including humans, and this is critically important from the point of view of public health" (569/1829)
('wet markets': markten in China van levende dieren die ter plaatse worden geslacht, allemaal zeer dieronvriendelijk en onhygiënisch)
"coronaviruses in particular should be considered as serious threats to human health." 1578/1829
"SARS-CoV wasn't gone, it was only hiding. It could return" 570/1829
SARS-CoV was het eerste coronavirus waarvan aangetoond werd dat het mensen ernstig ziek kon maken. Dat was nog nooit eerder gebeurd. Een corona virus dat lijkt op SARS-CoV werd gevonden in vleermuizen. (578/1829). SARS gedraagt zich op dezelfde manier als corona. 

Een voorspelling die niet op inzicht gebaseerd is, is niet meer dan een bewering. Dat inzicht bestaat uit kennis van factoren die een nieuwe uitbraak bevorderen: 1) virussen die in (wilde) dieren voorkomen, 2) die in China in grote aantallen verhandeld worden op markten; 3) RNA virussen want die zijn variabeler dan DNA virussen; 4) die zich in de lucht kunnen verspreiden; 5) die van dier op mens overgedragen kunnen worden ('spillover'); 6) van mens tot mens overgedragen kunnen worden; 7) wat zeker bevorderlijk is voor de verspreiding is dat besmettelijkheid vooraf gaat aan merkbare symptomen bij de mens; 8) wat zeker helpt in de verspreiding naar andere continenten is dat besmette personen in een vliegtuig stappen [4].
Coronavirussen voldoen aan deze criteria. Het was en is onduidelijk in welke dieren coronavirussen zich schuil kunnen houden (reservoirs), maar geen nood, in Zuid-China wordt alles wat loopt, zwemt, vliegt en kruipt gegeten [5]. Dat vergroot de kansen aanzienlijk. Die markten zijn niet verboden sinds SARS. In tegendeel: ze zijn explosief toegenomen [5]. Het is dus geen wonder dat de 2020 epidemie in China is uitgebroken. Omdat je niet weet in welk dier het nieuwe pandemie-virus zich schuilhoudt kun je niet gericht te werk gaan. Het is evident dat het virus per vliegtuig naar alle continenten is vervoerd.

Voorspelling die nog niet is uitgekomen: een nieuwe dodelijke H5N1 griep epidemie (¶83). Dat kan de Next Big One worden (¶113). Ook is nog niet uitgekomen een nieuwe HIV-achtige, Hendra of Nipah epidemie (¶83,84). Als je meerdere voorspellingen doet heb je een grotere kans dat er één uitkomt.
Ook al heb je een epidemie voorspeld, het is voor de dienstdoend arts niet meteen duidelijk dat een virus de oorzaak is van een syndroom. Ik zou zeggen dat er een universele, programmeerbare virus diagnose kit op de markt gebracht moet worden, waarvan alleen de virus sequentie aangepast hoeft te worden. Wat ik begrepen heb is dat Chinese wetenschappers vrij snel de virus sequentie bekend hebben gemaakt. En dat helpt.

Tenslotte: virussen zijn letterlijk alomtegenwoordig en onuitroeibaar. Een pandemie ontstaat door menselijk handelen waardoor virussen de kans krijgen om zich tot een pandemie te ontwikkelen of niet.  


Leestips

Ik raad aan om het ebook van Quammen te kopen (is goedkoop, doorzoekbaar, geen papierverspilling, er staan sowieso geen foto's in het boek en je hoeft het niet in zijn geheel te lezen van a tot z). Lees hoofdstuk IV over SARS, ¶62 over The Next Big One (de volgende grote pandemie). In ¶65 wordt de formule besproken die o.a. het rivm gebruikt om te berekenen hoe snel de epidemie zich verspreidt. In ¶66 wordt het verschil tussen DNA- en RNA virussen uitgelegd (belangrijk verschil).

donderdag 9 april: kleine verbetering in de tekst.
 

Noten

  1. Prinses Irene: nu betalen we de prijs voor de ongebreidelde groei, Volkskrant 7 april 2020 (is een voorbeeld). Ze geeft in zeer algemene termen een analyse wat er fout is aan onze westerse manier van leven en heeft dat ook eerder gedaan. Globaal ben ik het daar allemaal mee eens. Maar het helpt niet een volgende epidemie te voorkomen. Sluit alle markten in China en Afrika waar wilde dieren verhandeld worden. Dat zet zoden aan de dijk.
  2. (vervallen)
  3. Er verschijnt over 2 dagen een papieren herdruk met nieuw nawoord over de huidige pandemie: David Quammen (2020) Zoönose. Hoe dodelijke ziekten van dier naar mens overspringen, 10 april 2020. NB: er staat al een (zeer positieve) bespreking van het boek op bol.com. Hoe kan dat als het boek nog niet is uitgekomen?
  4. Dit kunnen ook een aantal trekvogels (eenden, ganzen).
  5. In de stad Guangzhou alleen al zijn er 2000 zgn. 'Wild Flavor' restaurants (as het maar wild en exotisch is).
  6. Dit is niet overdreven, zie lijst hieronder: 
uit paragraaf 38 van het boek Spillover.


02 April 2020

Wordt de verspreiding van het Corona virus bepaald door de luchtvochtigheid?

In een interessant interview van Vincent Everts op youtube claimt Maurice de Hond dat de verspreiding en het aantal doden door corona voor het grootste deel door de luchtvochtigheid ter plaatse verklaard kan worden. Luchtvochtigheid als oorzaak: een bijzonder intrigerende stelling die ik in alle officiële berichtgeving nog niet was tegen gekomen. 

Maurice de Hond (sociaal geograaf) begint met op te merken dat influenza ook een seizoens-gebonden epidemie is. Dat is ook een virus ziekte. Om te controleren of dat ook voor corona geldt, heeft hij letterlijk in kaart gebracht wat het weer en luchtvochtigheid was in landen en steden op het moment van de corona uitbraak. Hij vond een sterke correlatie tussen het weer (luchtvochtigheid) en het aantal besmettingen (en doden?). Volgens hem is zonnig + koud + droog weer gunstig voor de verspreiding van influenza en corona. Dat is het weer zoals het de afgelopen dagen in Nederland was. Hoge luchtvochtigheid belemmert verspreiding. Hij baseert zich op een paar wetenschappelijke publicaties en verder epidemiologische en meteorologische statistieken. Hij gaat zelfs zover te claimen dat een 'lockdown' niet nodig is als het weer ongunstig is voor de verspreiding. Dus de nationale of zelfs lokale maatregelen laten afhangen van het weer. En dat is nieuw voor mij. En daar heb ik het rivm en Rutte nooit over gehoord.

Het mechanisme zou zijn dat als de lucht erg vochtig is gaat een virusdruppel niet zweven, maar valt meteen op de grond en als het heel droog is blijft hij heel lang zweven. [1]

Ik vind het fascinerend dat geografische en klimatologische factoren een rol spelen in de verspreiding van een virus. In evolutie en ecologie is dit vanzelfsprekend. Een virus houdt zich aan evolutionaire en ecologische omstandigheden net als ieder ander organisme. Maar dat dit ook opgaat voor de mens die voornamelijk in steden en binnenshuis woont is verrassend. Met al onze medische kennis en techniek wordt de ernst van een pandemie niet door menselijke maatregelen bepaald, maar door zoiets stoms als de luchtvochtigheid. Die we niet onder controle hebben.

Ik zie wel enige onduidelijkheden in het verhaal van Maurice de Hond. Bijvoorbeeld: hij lijkt geen duidelijk onderscheid te maken tussen de start, verspreiding en sterftecijfer van een lokale uitbraak. Het sterftecijfer heeft o.a. te maken met de leeftijdsopbouw (hoog percentage 70-plussers), en de Intensive Care capaciteit in een land. Als je eenmaal op de IC ligt zal de luchtvochtigheid niet veel meer uitmaken. Ook de mate van verspreiding zal sterk afhangen van overheidsmaatregelen en de mate waarin de bevolking de aanbevelingen opvolgt. En of mensen andere medische problemen hebben (obesitas, hartproblemen, diabetes) heeft grote invloed op de survival.

Hoe dan ook een fascinerende hypothese die ik graag met U wilde delen.


Noten

  1. "Air humidity also influences the transmissibility of respiratory viruses. Once the pathogens have been expelled from the respiratory tract with a strong sneeze, they literally hang in the air. "On cold and usually dry winter days, the small droplets, together with the viruses, float in the air longer than when the air humidity is high," Pietschmann elaborates. In this way, the pathogens can spread rapidly" 28.02.2020 bron: Will warmer weather stop the spread of the coronavirus?

 

Bronnen


PS: op weer.nl verscheen op 31 maart 2020 het volgende artikel:
Coronavirus: weer factor in verspreiding? (met dank aan Susan) dat weer verwijst naar dit artikel:
Temperature, Humidity and Latitude Analysis to Predict Potential Spread and Seasonality for COVID-19 Posted: 9 Mar 2020 Last revised: 26 Mar 2020

In deze studie (preprint):
Effects of temperature variation and humidity on the mortality of COVID-19 in Wuhan Posted March 18, 2020
wordt de luchtvochtigheid in verband gebracht met het sterftecijfer.

Vraag: zouden de mathematische modellen van virusverspreiding rekening houden met luchtvochtigheid?