Het virus SARS-CoV-2 is van dier naar mens overgesprongen, zo is al lange tijd de consensus onder wetenschappers. Maar de laatste weken krijgt het scenario waarbij het virus uit een lab ontsnapte steeds meer aandacht. Terecht?
Voordat hij naar China vertrok als leider van een onderzoeksmissie van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) naar de oorsprong van SARS-CoV-2, nam Peter Ben Embarek een video op waarin hij de stand van zaken schetste dat moment, januari 2021. ‘We weten dat de eerste menselijke gevallen in december 2019 in Wuhan werden ontdekt’, zei hij. ‘We weten ook dat dit virus tot een groep virussen behoort die hun oorspronkelijke niche hebben in vleermuispopulaties. Verder weten we niet veel.’
Maanden later weten we nog steeds niet veel. Eigenlijk weten we zelfs minder, nu de twee zaken die we volgens Emberek wél zeker wisten ook in twijfel worden getrokken. Hoewel het onderzoek van Embarek als conclusie had dat een van de mogelijke oorzaken van SARS-CoV-2 – het per ongeluk vrijkomen uit een laboratorium – ‘uiterst onwaarschijnlijk’ is, is die mogelijkheid nog steeds niet uitgesloten. De zaak voor een lablek is zelfs sterker geworden.
Wat maakt ons mens? Deze fossielen herdefiniëren onze evolutionaire oorsprong
Wat is een mens? Hoe meer we leren over onze familieleden van weleer, hoe moeilijker het wordt om het begrip ‘mens’ te definiëren.
Onlangs publiceerde The Wall Street Journal een veelbesproken artikel waarin werd beweerd dat de Amerikaanse inlichtingendienst bewijs heeft dat verschillende medewerkers van het Wuhan Institute of Virology, dat al lang onderzoek doet naar potentieel gevaarlijke vleermuiscoronavirussen, in november 2019 in het ziekenhuis zijn opgenomen met een luchtwegaandoening die sterk lijkt op covid-19. De Amerikaanse president Joe Biden gaf vervolgens de Amerikaanse inlichtingendiensten de opdracht om een definitief antwoord te zoeken op de vraag of het virus op natuurlijke wijze van wilde dieren naar ons is overgesprongen of op onnatuurlijke wijze uit een laboratorium is gekomen.
De oorsprong van het virus blijft een van de grootste, belangrijkste en meest controversiële onbekenden van de pandemie. ‘We moeten absoluut weten waar het vandaan komt, want het zou nog een keer kunnen gebeuren’, zegt David Robertson, evolutionair viroloog aan de Universiteit van Glasgow in Schotland. Dus wat is het bewijs voor en tegen een laboratoriumlek? En welke aanvullende wetenschappelijke bewijzen zijn nodig om hierover te oordelen?
Geen toegang
Voorlopig is er een bijna-consensus dat SARS-CoV-2 een natuurlijke oorsprong had in een wild dier, zegt microbioloog Rossana Segreto van de Universiteit van Innsbruck in Oostenrijk. Aan die mogelijkheid geeft het WHO-onderzoek sterk de voorkeur. Tijdens een persconferentie aan het einde van de missie in Wuhan op 9 februari zei Embarek dat het virus, zoals oorspronkelijk werd gedacht, in vleermuizen lijkt te zijn ontstaan. Het volledige rapport van de WHO, gepubliceerd op 28 februari, herhaalde die hypothese.
Op 4 maart publiceerde een groep wetenschappers echter een open brief in The New York Times (pdf) waarin werd opgeroepen tot een onafhankelijk onderzoek op grond van het feit dat de WHO ‘niet over het mandaat, de onafhankelijkheid of de noodzakelijke toegangen beschikte om een volledige en onbeperkt onderzoek uit te voeren naar alle relevante SARS-CoV-2-oorsprongshypotheses’ – inclusief het laboratoriumlek.
Een paar weken later uitten de regeringen van veertien landen, waaronder de VS, het Verenigd Koninkrijk en Australië officieel hun bezorgdheid dat het WHO-onderzoek ‘geen toegang had tot volledige, originele gegevens en monsters’.
Heel moeilijke taak
Eerder deze maand publiceerde het wetenschappelijke tijdschrift Science bovendien een brief van achttien vooraanstaande wetenschappers met de titel ‘Onderzoek naar de oorsprong van covid-19’. Het stuk betoogde dat theorieën over onbedoeld vrijkomen uit een laboratorium en zogenaamde zoönotische spillover (waarbij een besmettelijke ziekte van een dier op een mens overspringt) ‘beide levensvatbaar blijven’.
Een van de ondertekenaars is David Relman, hoogleraar microbiologie en immunologie aan de Stanford-universiteit in Californië. In november 2020 betoogde Relman al dat de lablekhypothese grondig moet worden onderzocht, al was het maar om hem te ontkrachten. ‘Er zijn naar mijn mening nog steeds veel wetenschappers die een beetje vastzitten in de veronderstelling dat dit virus alleen een natuurlijke oorsprong heeft en kan hebben’, zegt hij. ‘Ik weet niet precies waarom.’
Veel van de twijfels worden aangewakkerd door ontevredenheid over het WHO-onderzoek en verdenking van verborgen Chinese motieven. Het WHO-team had een ‘heel moeilijke taak’, zegt Robertson, vanwege de belangen van de Communistische Partij van China.
Maar er zijn ook wetenschappelijke redenen om de consensus in twijfel te trekken. ‘Verschillende kenmerken van SARS-CoV-2 samen zijn niet gemakkelijk te verklaren met een hypothese van natuurlijke zoönotische oorsprong’, schrijft Segreto in het wetenschappelijke tijdschrift Environmental Chemistry Letters.
Verkeerd virus
De lablekhypothese wijst meestal naar het Wuhan Institute of Virology. Dat ligt dicht bij de Huanan Seafood Market, waar de eerste grote cluster van infecties plaatsvond. Het instituut heeft een lange geschiedenis in het verzamelen en analyseren van vleermuiscoronavirussen.
Het lekscenario houdt meestal in dat onderzoekers aan een virus sleutelden om de eigenschappen ervan te onderzoeken, misschien als onderdeel van experimenten waarbij ziekteverwekkers schadelijker werden gemaakt in een poging ze beter te begrijpen. Dit gemodificeerde virus glipte vervolgens op de een of andere manier door het bioveiligheidsnet van het laboratorium, dat veel kritiek heeft gekregen omdat het vol gaten zou zitten.
Robertson wijst erop dat er geen gedocumenteerd bewijs is dat dergelijke experimenten plaatsvinden. Het WHO-team dat toegang tot het instituut kreeg, vond er geen. Het Wuhan Institute of Virology heeft gemeld dat het werkt met een virus genaamd RaTG13, het virus dat voor zover bekend het meest verwant is aan SARS-CoV-2, met een genoomsequentie-overeenkomst van 96,2 procent. Alsnog is dit virus echter genetisch vrij ver verwijderd van SARS-CoV-2. Dus RaTG13 is duidelijk niet de directe voorloper ervan, zegt Robertson. ‘Ze werkten niet met de juiste virussen.’
Mysterieuze aandoening
Dat sluit natuurlijk niet uit dat er niet-gedocumenteerde experimenten hebben plaatsgevonden. Er zijn goede redenen om aan te nemen dat het Wuhan Institute of Virology niet altijd helemaal transparant is geweest, zegt Relman. In november vorig jaar publiceerde het instituut bijvoorbeeld een korte toevoeging aan een Nature-artikel over RaTG13. Daarin onthulde het dat bemonsteringsmissies in een kopermijn in de provincie Yunnan, waar dit virus werd ontdekt, ook acht andere voorheen onbekende SARS-achtige coronavirussen hadden opgeleverd. Het addendum gaf geen verdere details over deze virussen.
Intrigerend genoeg werd het Wuhan Institute of Virology in 2012 alert gemaakt op de vindplaats in Yunnan toen vier mijnwerkers een mysterieuze luchtwegaandoening kregen nadat ze de mijn waren binnengegaan om vleermuispoep op te ruimen. Een van de mannen stierf aan zijn ziekte. Het instituut testte vervolgens monsters van de mannen en bevestigde dat ze niet besmet waren met SARS-CoV-2. Het heeft echter niet vastgesteld wat de ziekte wél veroorzaakte en suggereerde alleen dat het ‘een onbekend virus’ was.
De oorspronkelijke weglating en daaropvolgende toelating van deze informatie is niet voldoende verklaard, zegt Relman. New Scientist vroeg Zheng-Li Shi, hoofd van het vleermuiscoronavirusonderzoek van het Wuhan Institute of Virology en hoofdauteur van het addendum, per mail om een reactie maar kreeg geen antwoord.
Wie vervolgens geheime experimenten poneert met een vreselijk resultaat, betreedt echter het rijk van speculatie, zegt Robertson. ‘Dan gaat het niet meer over feiten. Tenzij je solide bewijs hebt dat de onderzoekers van het Wuhan Institute of Virology werkten aan virussen die nauw verwant waren aan het virus dat ontsnapt zouden zijn, heb je het dan over een samenzweringstheorie.’
Moleculaire eigenaardigheden
Voorstanders van de lablekhypothese kunnen echter wijzen op enkele mysterieuze details van de moleculaire biologie van het virus. Geen van deze vormen op zichzelf een smoking gun, maar bij elkaar dagen ze de natuurlijke-oorsprongshypothese uit, betoogt Segreto.
Het virus heeft bijvoorbeeld een ‘furinesplitsingsplaats’, een deel van het spike-eiwit dat het helpt om in gastheercellen te breken. Veel coronavirussen hebben dit hulpmiddel, maar SARS-CoV-2 is het enige lid van het ondergeslacht Sarbecovirus dat er een heeft.
Een ander gebied van het spike-eiwit, het ‘receptorbindende motief’, lijkt op een vreemde manier te zijn aangepast om aan menselijke cellen te kunnen hechten. Deze aanpassing werd ook waargenomen bij het oorspronkelijke SARS-virus, SARS-CoV-1, dat in 2003 uitbraken veroorzaakte, maar pas lang nadat het op mensen was overgesprongen. De Wuhan-stam van SARS-CoV-2 had hem vanaf het begin, alsof het ‘van tevoren was aangepast’ aan mensen.
Deze en andere moleculaire eigenaardigheden zijn in theorie consistent met een virus dat in het laboratorium is gemanipuleerd, zegt Segreto. Mogelijk is dat dan gebeurd met een proces genaamd seriële passage. Daarbij wordt het virus aangepast aan de mens door het gekweekte cellen te laten infecteren, de varianten te selecteren die daarin slagen, en het proces te herhalen.
Schijn van onnatuurlijkheid
Ho ho, zegt Robertson. ‘De claim ‘het ziet er niet uit alsof het natuurlijk is’ is belachelijk. Al die kenmerken, de furinesplitsingsplaats en het receptorbindingsmotief, kun je vinden in natuurlijke virussen.’ Een bijna identiek deel van de furinesplitsingsplaats is bijvoorbeeld onlangs ontdekt in een vleermuis-Sarbecovirus uit Thailand, zegt Robertson.
Een ander recent wetenschappelijk artikel van onderzoekers van de ShanghaiTech-universiteit in China meldt dat furinesplitsingsplaatsen veel voorkomen in de coronavirusfamilie en dat ze meerdere keren onafhankelijk lijken te zijn geëvolueerd in verschillende geslachten. Dit ondersteunt de natuurlijke oorsprongshypothese, zeggen de auteurs.
De oppervlakkige schijn van onnatuurlijkheid ontstaat, zegt Robertson, vanwege een fenomeen dat recombinatie wordt genoemd. Het enzym dat het virale genoom kopieert, kan in een zoogdiercel die mede is geïnfecteerd met twee coronavirussen stukjes van beide virale genomen aan elkaar hechten in nieuwe combinaties. Dit kan ertoe leiden dat ongerijmde moleculaire kenmerken plotseling verschijnen in een virusafstamming als bij toverslag – of ontwerp.
Als je recombinatie meeneemt, is het mogelijk om een perfect natuurlijke evolutionaire boom van Sarbecovirussen te construeren, waaronder SARS-CoV-2. ‘Wat heel duidelijk is voor iedereen die in dit vakgebied heeft gewerkt, is dat SARS-CoV-2 eigenlijk gewoon een andere zusterlijn is van dat eerste SARS-virus dat voor het eerst opdook in 2002’, zegt Robertson.
Ook zijn er volgens Robertson geen dwingende redenen om aan te nemen dat het virus van tevoren is aangepast aan de mens. Het virus evolueerde alleen maar tot generalist, waardoor het zijn natuurlijke verspreidingsgebied kon uitbreiden voorbij vleermuizen naar andere zoogdieren, waartoe ook mensen behoren. Het virus infecteert ook gemakkelijk allerlei andere soorten, waaronder nertsen, schubdieren en katten.
Naald in een vleermuisgrot
Robertson geeft toe dat ook de smoking gun van de natuurlijke oorsprongshypothese ontbreekt. Dat zou een natuurlijk voorkomend virus zijn dat genetisch dicht genoeg bij SARS-CoV-2 ligt om een aannemelijke directe voorouder te zijn. ‘Het blijft zeer waarschijnlijk dat de directe voorouder van SARS-CoV-2 in het wild voorkomt en nog gevonden moet worden’, zegt Jonathan Stoye, groepsleider van een lab van het Francis Crick-instituut in Londen dat de interacties tussen virussen en hun gastheren onderzoekt.
Robertson wijst erop dat het zoeken naar zo’n voorouder hetzelfde is als zoeken naar een naald in een vleermuisgrot. Vleermuizen die SARS-achtige coronavirussen met zich meedragen, komen in heel China en Zuidoost-Azië voor, en de huidige mate van bemonsteringsniveau is niet afdoende om het betreffende virus te vinden.
Robertson wijst er ook op dat hij en zijn collega’s de wetenschap zullen volgen, waar die ook naartoe leidt. ‘Als er morgen goed bewijsmateriaal voor de laboratoriumlekhypothese naar buiten zou komen, zouden we heel snel ons standpunt aanpassen.’
Alles bij elkaar genomen blijven beide hypotheses voorlopig overeind. Er wordt gewerkt aan het ontkrachten van de een of de ander, niet in de laatste plaats door het WHO-team van Embarek, dat nog lang niet klaar is met zijn onderzoeken. Biden heeft zijn inlichtingendiensten negentig dagen de tijd gegeven om verslag uit te brengen. Maar houd er rekening mee dat het tien jaar kostte om de oorsprong van SARS-CoV-1 te ontdekken – en die werd niet gehinderd door geopolitieke intriges. Reken er dus niet op dat er al te snel duidelijkheid zal komen.
