Toen de originele Omicron-variant deze winter season door het land raasde, lanceerde het Amerika in een nieuw COVID-tijdperk, een waarin bijna iedereen…95 procent van de volwassenen heeft, volgens een schatting van de CDC, enige immuniteit tegen het virus doorway middel van vaccins, infectie of beide. Sindsdien zijn Omicron-subvarianten er echter nog steeds in geslaagd om grote infectiegolven te veroorzaken. Ze hebben dit bereikt door onze bestaande immuniteit uit te hollen.
Dit zal blijven gebeuren. “Er zijn niet veel dingen waar ik zeker van ben in de evolutie van SARS-CoV-2, maar ik denk dat ik er enorm zeker van ben dat we nieuwe varianten zullen blijven zien die de neutralisatie van antilichamen geleidelijk uithollen”, zegt Jesse Bloom, een evolutionair viroloog in het Fred Hutchinson Cancer Middle. Deskundigen zijn voorzichtig optimistisch dat het tempo van de opkomst van varianten uiteindelijk zal vertragen, en voor veel mensen zijn herinfecties al milder en zijn ziekenhuizen niet overweldigd. Maar aangezien het virus blijft veranderen, is de enige echte garantie dat het anders zal zijn – en dat de veranderingen niet noodzakelijk voor iedereen hetzelfde effect zullen hebben.
De evolutie van SARS-CoV-2 volgt een goed begrepen dynamiek: wanneer een variant de wereld rondgaat, laat deze veel immuniteit tegen zichzelf achter. Dit legt een powerful evolutionaire druk op het virus om dingen te veranderen elke volgende variant moet op de een of andere manier de immuniteit voor eerdere varianten ontwijken om nieuwe gastheren te blijven vinden. Er zijn geen grenzen aan hoe lang het coronavirus dit kan blijven doen. Lang gevestigde respiratoire virussen die griep en verkoudheid veroorzaken, evolueren nog steeds om ons keer op keer opnieuw te besmetten.
Maar immuunontsnapping is geen intrinsieke eigenschap van een nieuwe variant. SARS-CoV-2 stijgt niet bij elke variant een ladder, maar wordt in de loop van de tijd steeds meer immuun. Zie het coronavirus eerder als een onvermoeibaar konijn dat wordt achtervolgd door ons immuunsysteem, een even onvermoeibare hond. Het konijn hire altijd weg van de hond en de hond probeert het konijn altijd in te halen. De ruimte waarin ze elkaar moeten achtervolgen is zo groot dat het web zo goed oneindig kan zijn op menselijke tijdschalen. Zoals Bloom me eerder vertelde, is het aantal mogelijke mutaties in SARS-CoV-2 veel groter dan het aantal atomen in het bekende universum.
Af en toe kan het konijn een dramatische Omicron-achtige sprong maken en een tijdje vooruit schieten totdat onze immuniteit het inhaalt. Hoe vaak dit zal gebeuren, is moeilijk te voorspellen. “Het hangt waarschijnlijk af van hoeveel van een zwarte-zwaangebeurtenis Omicron was”, zegt Adam Lauring, een viroloog aan de Universiteit van Michigan. Omicron was zo anders en zo ongewoon in vergelijking satisfied alles wat eerder was gekomen. “Kan het nog een keer gebeuren? De meeste mensen denken waarschijnlijk van niet, maar … je wilt niet twee keer verbrand worden.” Of een Omicron-achtige gebeurtenis om de twee of 20 of 200 jaar plaatsvindt, kan verschillende trajecten betekenen voor de toekomst van COVID. Maar op dit second hebben we nog maar twee en een fifty percent jaar aan gegevens om door te gaan, dus voorspellen op eigen risico.
Het is echter voorspelbaarder dat SARS-CoV-2 in de loop van de tijd waarschijnlijk kleinere winsten zal boeken, door mutaties op te stapelen die het stapsgewijs beter maken bij herinfectie. Virologen noemen dit ‘antigene evolutie’. (Antigeen verwijst naar de delen van een ziekteverwekker die door ons immuunsysteem worden herkend. Voor SARS-CoV-2 is dit voornamelijk het spike-eiwit.) Verschillende virussen lijken in staat te zijn tot verschillende snelheden van antigene evolutie. Van de vier seizoensgebonden coronavirussen die bijvoorbeeld verkoudheid veroorzaken, evolueren OC43 en 229E satisfied een snelheid van ,3 tot ,5 adaptieve mutaties in hun spike-eiwitten elk jaar. Maar een derde, NL63, lijkt helemaal niet veel te veranderen, zegt Kathryn Kistler, een viroloog ook bij Fred Hutch die de evolutie van de seizoensgebonden coronavirussen heeft bestudeerd. Ze probeert dit momenteel te bevestigen fulfilled bloedserummonsters die in de jaren ’80 en ’90 zijn verzameld. En er zijn zo weinig monsters van het vierde coronavirus, HKU1, dat we niet genoeg hebben om een trend te onderscheiden.
Influenza is veel beter bestudeerd en verschillende soorten griep vertonen ook verschillende snelheden van evolutie van elkaar. Van de meest voorkomende is influenza B de langzaamste, ongeveer vergelijkbaar fulfilled de coronavirussen OC43 en 229E. H1N1-griep is sneller en H3N2, de momenteel meest voorkomende griepstam ter wereld, is de snelste. De verschillen kunnen, althans gedeeltelijk, te maken hebben met de vorm van het antigeen dat ons immuunsysteem herkent. Het spike-eiwit in coronavirussen moet bijvoorbeeld voldoende veranderen om het immuunsysteem voor de gek te houden, maar niet zozeer dat het helemaal niet meer functioneert. H3N2 kan wegkomen satisfied een kleinere verandering in zijn spike-eiwitanaloog: “Het is vaak één enkele mutatie – soms twee -[that] kan het virus een enorm voordeel geven”, vertelde Kistler me.
Vergelijk dat eens satisfied mazelen, een virus dat zich de afgelopen decennia nauwelijks heeft ontwikkeld. Onze antilichamen herkennen meerdere delen van het belangrijkste eiwit. Een recente studie wees uit dat 10 minste vijf van de acht belangrijke plaatsen van dat eiwit moeten veranderen tegelijk om onze immuunafweer aan te tasten. Een mutatie in slechts één of twee van deze websites biedt niet veel voordeel, maar het is zeer onwaarschijnlijk dat ze alle vijf tegelijk krijgen. Dus eventuele nieuwe varianten verdwijnen als sneeuw voor de zon en de dominante mazelenvariant blijft redelijk stabiel.
SARS-CoV-2 evolueert echter antigeen sneller dan al deze virussen, zelfs sneller dan H3N2. Dit zou kunnen komen door het unieke karakter van zijn spike-eiwit, maar een deel van dit ongewoon hoge tempo van de afgelopen twee jaar heeft waarschijnlijk ook te maken fulfilled het feit dat het virus nieuw is. Toen in 2009 een nieuwe stam van H1N1 “varkensgriep” toesloeg, wees Kistler erop dat het ook een eerste uitbarsting had voordat het langzamer ging. De Alpha- en Delta-varianten van het coronavirus ontstonden in een tijd waarin veel immunologisch naïeve mensen besmetten, en de vroegste varianten slaagden er meestal in om intrinsiek overdraagbaarder te worden. Het virus kan zijn overdraagbaarheid alleen maar met zo veel vergroten, zegt Bloom, dus SARS-CoV-2 zal steeds minder ruimte hebben om te verbeteren. Het kan echter steeds nieuwe manieren vinden om immuniteit te omzeilen, zoals de Omicron-subvarianten hebben gedaan.
Het immuniteitslandschap waartegen SARS-CoV-2 zich ontwikkelt, verandert echter ook. Op dit minute hebben sommige mensen immuniteit tegen het oorspronkelijke coronavirus of Alpha of Delta, anderen hebben immuniteit tegen de Omicron-familie en weer anderen hebben beide. Naarmate er meer varianten ontstaan, zal onze individuele blootstellingsgeschiedenis nog heterogener zijn afhankelijk van onze eerdere immuniteit, kunnen sommigen van ons vatbaarder zijn dan anderen voor een nieuwe variant. De influence zal minder uniform zijn. We hebben dit al gezien bij de Omicron-subvarianten, waar landen fulfilled kleinere eerdere golven zijn grotere BA.5-golven ervaren. Sommige mensen zullen ook meer afnemende immuniteit ervaren dan anderen ouderen hebben bijvoorbeeld de neiging om minder duurzame immuunreacties op SARS-CoV-2 op te bouwen, daarom krijgt deze groep altijd prioriteit voor boosters. Agressieve vaccin-updates en boostercampagnes zouden het immuunsysteem van iedereen helpen bij te blijven.
Kunnen we in plaats van altijd te proberen het virus in te halen, onze immuniteit verbreden en het voor zijn? Onze huidige vaccins, hoewel ze nog steeds zeer goed beschermen tegen ernstige ziekten, zijn hiertoe niet in staat. De Witte Huis promoot nu– hoewel niet echt financiering –vaccins van de volgende generatie dat zou mogelijk beter kunnen: pan-coronavirusvaccins waarvan wetenschappers hopen dat ze antilichamen opwekken tegen delen van het spike-eiwit die niet veel veranderen, of nasale vaccins om antilichamen op te wekken in de neus en mond waar het virus zich voor het eerst vermenigvuldigt, misschien om een infectie te stoppen allemaal samen.
Maar deze ideeën zijn niet nieuw voor SARS-CoV-2 – onderzoekers proberen deze benaderingen van griep al vele jaren. Een universeel griepvaccin is nog steeds ongrijpbaar. Er bestaat een neusgriepvaccin, FluMist, maar de effectiviteit ervan is nogal gemengd: oorspronkelijk werd gedacht dat het effectiever was dan de injectie, maar toen werd aangenomen dat het minder effectief was – zozeer zelfs dat de CDC trok het vaccin van 2016 naar 2018– totdat het werd geherformuleerd. Het is in ieder geval duidelijk dat FluMist niet in de buurt komt van het voorkomen van alle milde griepinfecties. Behoudens grote innovaties in de vaccintechnologie, kan ons immuunsysteem nog lang de hond zijn die het coronaviruskonijn achtervolgt.