We zijn niet bang voor de tijgers in de dierentuin omdat we erop vertrouwen dat ze niet kunnen aanvallen. Maar wat als iemand de kooi opent?
Veel virussen in de natuur zijn zeer dodelijk, maar kunnen mensen niet infecteren. Angst ontstaat wanneer deze virussen de species-barrière doorbreken.
Dit kan op natuurlijke wijze gebeuren of door riskante onderzoekspraktijken, met name GOF-onderzoek (gain-of-function).
Wat is GOF?
Net zoals alle substanties functies hebben, stellen specifieke genen virussen in staat om zich snel te verspreiden of ernstige ziekten te veroorzaken. GOF-onderzoek omvat het introduceren van nieuwe functionerende genen in een virus, waardoor het vermogen om gastheren te infecteren wordt vergroot of de virulentie wordt verhoogd.
Er zijn ten minste drie belangrijke soorten nieuwe functies die een virus kan krijgen:
- Vergroot gastheerbereik
GOF-onderzoek kan virussen in staat stellen nieuwe soorten te infecteren die ze voorheen niet konden infecteren. Dit omvat het overschrijden van de speciesbarrière om mensen te infecteren, wat aanzienlijke risico’s met zich meebrengt voor uitbraken van zoönosen en mogelijke pandemieën. Een artikel uit 2015 in Nature Medicine geeft een relevant voorbeeld. Een van vleermuizen afgeleid SARS-achtig coronavirus, dat aanvankelijk geen mensen kon besmetten, was hier wel toe is staat na GOF-studies aan het Chinese Wuhan Institute of Virology (WIV). - Verbeterde transmissie
GOF-onderzoek kan ertoe leiden dat virussen zich efficiënter kunnen verspreiden tussen gastheren. Dit omvat veranderingen waardoor een virus kan worden overgedragen via nieuwe routes, ofwel effectiever via bestaande routes. In 2012 transformeerde GOF-onderzoek aan de Universiteit van Wisconsin-Madison het H5N1-vogelgriepvirus aanzienlijk. Het virus, dat aanvankelijk niet door de lucht werd verspreid, kreeg het vermogen om zich door de lucht te verplaatsen, wat de diepgaande invloed van GOF-onderzoeken op de mogelijkheden van virussen aantoont. - Toegenomen virulentie
Virussen kunnen mutaties ondergaan die hen virulenter maken, wat betekent dat ze ernstigere ziekten kunnen veroorzaken in geïnfecteerde gastheren. Dit kan betekenen dat ze beter in staat zijn om het immuunsysteem van de gastheer te omzeilen of dat ze zich sneller vermenigvuldigen binnen de gastheer. Een document uit 2022 laat zien dat onderzoekers van de ‘University of Boston’ een dodelijke versie van de Omicron-variant hebben gemaakt.
GOF kan ook worden gebruikt om positieve eigenschappen in kiemen te genereren. Door bijvoorbeeld een menselijk insulinegen toe te voegen, krijgt een kiem de nieuwe functie om insuline te produceren.
Zorgwekkend GOF-onderzoek
Omdat virale genen relatief eenvoudig te bewerken zijn, worden bij GOF-studies vaak virussen gebruikt. Sommige van deze studies brengen echter aanzienlijke risico’s met zich mee en kunnen tot ernstige gevolgen leiden.
De Amerikaanse National Science Advisory Board for Biosecurity (NSABB) definieert zorgwekkend GOF-onderzoek als “onderzoek waarvan redelijkerwijs kan worden verwacht dat het een pathogeen met pandemisch potentieel genereert”, gekenmerkt door twee eigenschappen:
- Zeer overdraagbaar, met de potentie om zich op grote schaal en ongecontroleerd te verspreiden onder menselijke populaties
- Zeer virulent en veroorzaakt waarschijnlijk een aanzienlijke morbiditeit en/of verlies aan mensenlevens
Als dergelijke pathogenen per ongeluk vrijkomen uit een lab bij de algemene bevolking, kunnen ze oncontroleerbare gevaren veroorzaken. Bovendien valt de militaire toepassing van GOF binnen het bereik van biowapenbedreigingen.
Methoden van GOF-onderzoek omvatten over het algemeen genetische bewerking, waarbij de genen van een virus rechtstreeks worden gewijzigd en herschikt, waarbij genetisch materiaal van verschillende virusstammen wordt gecombineerd om nieuwe varianten te creëren.
In werkelijkheid kan de reikwijdte van GOF-onderzoek veel breder zijn. Omdat virale genen zeer variabel en aanpasbaar zijn, kan zelfs het routinematig kweken van virussen in cellen of dieren leiden tot onverwachte genetische veranderingen.
Tweesnijdend zwaard
Wetenschappers voeren vaak GOF-onderzoek uit om de virussen te begrijpen en medicijnen of vaccins te ontwikkelen.
Hoewel deze redenen wetenschappelijk gerechtvaardigd kunnen klinken, gaat het grootste debat over de risico’s versus de veronderstelde voordelen. GOF-onderzoek kan in theorie helpen bij het bestuderen van virale mechanismen en inzichten verschaffen voor het ontwikkelen van geneesmiddelen of vaccins. De bijbehorende risico’s zijn echter aanzienlijk, met name de mogelijkheid om gevaarlijke pathogenen te genereren.
Tien jaar geleden werden er twee gepubliceerde onderzoeken naar vogelgriepvirussen uitgevoerd door een Amerikaans en een Nederlands laboratorium, wat tot veel discussie leidde.
Beide onderzoeken waren bedoeld om beter te begrijpen hoe de genen van de virussen zouden kunnen worden aangepast om ze beter overdraagbaar te maken bij zoogdieren. Het doel was om mensen te helpen zich beter voor te bereiden op een mogelijke toekomstige pandemie.
Nadat beide groepen onderzoekers afzonderlijk de genen van een dodelijk H5N1-vogelgriepvirus hadden bewerkt, produceerden ze onverwacht nieuwe stammen die zich gemakkelijk konden verspreiden via luchtdruppels tussen zoogdieren.
Het bewerkte virus kon zich gemakkelijker verspreiden tussen zoogdieren en werd gemakkelijker overdraagbaar op mensen.
“Waarom zouden wetenschappers opzettelijk een vorm van het H5N1-vogelgriepvirus creëren die waarschijnlijk zeer overdraagbaar is op mensen?” Deze kritische vraag werd gesteld in een Nature-artikel uit 2012.
Vervolgens kondigden de Amerikaanse autoriteiten in oktober 2014 een “pauze” aan in de financiering van 18 GOF-studies met griep-, MERS- of SARS-virussen.
De pauze was van korte duur. In 2018 keurden het Amerikaanse National Institute of Allergy and Infectious Diseases en de Nederlandse Zorgautoriteit de financiering van verder GOF-onderzoek goed, wat een nieuwe golf van bezwaren veroorzaakte. Epidemioloog Marc Lipsitch van Harvard University uitte zijn bezorgdheid in een artikel in Science, waarin hij stelde dat wetenschappers wordt gevraagd om “te vertrouwen op een volledig ondoorzichtig proces waarvan de uitkomst is om de voortzetting van gevaarlijke experimenten toe te staan”.
Uiteindelijk, nadat ze waren gezwicht voor de druk van het publiek, weigerden de onderzoekers van de twee studies om de oorspronkelijk ingediende subsidies voor hun GOF-onderzoek te verlengen. Dientengevolge werden dergelijke GOF-onderzoeken naar vogelgriep in de Verenigde Staten in 2020 officieel stopgezet.
In de Verenigde Staten en de meeste Europese landen, waar wetenschappers hun tegengestelde meningen kunnen uiten, wordt de ontwikkeling van GOF-experimenten geconfronteerd met meerdere wettelijke hindernissen en ethische evaluaties.
In landen zonder deze voorzorgsmaatregelen kan het GOF-onderzoek echter ongecontroleerd doorgaan, waardoor de wereld mogelijk een groot risico loopt.
GOF-onderzoek van vogelgriep in China
Risicovolle GOF-onderzoeken naar vogelgriepvirussen in China zijn al aan de gang sinds de jaren 2010.
In een onderzoek dat in mei 2013 in Science werd gepubliceerd, voerde een groep wetenschappers van het Harbin Veterinary Research Institute in Harbin, China, GOF-onderzoek uit door het zeer dodelijke maar niet gemakkelijk overdraagbare H5N1-vogelgriepvirus te combineren met de zeer besmettelijke H1N1-varkensgriepstam, die in 2009 miljoenen mensen besmette.
De resulterende hybride virussen werden vervolgens getest op hun vermogen om zoogdieren te infecteren, wat de potentiële risico’s onthulde die gepaard gaan met dergelijke genetische manipulatie van ziekteverwekkers. Dit onderzoek onderstreepte het tweeledige gebruik van ‘gain-of-function’ studies en benadrukte zowel hun potentieel om beter voorbereid te zijn op een pandemie als de aanzienlijke bioveiligheids- en biobeveiligingsproblemen die ze met zich meebrengen.
Als gevolg hiervan creëerden de onderzoekers een nieuw, virulenter virus. Een hybride H5N1-stam, waarin genen waren geïntegreerd die verantwoordelijk waren voor de overdraagbaarheid van het H1N1-virus en die het vermogen kreeg om zich gemakkelijk onder cavia’s te verspreiden via ademhalingsdruppels.
In 2021 beoogde een samenwerkingsproject met onderzoekers uit de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en China de surveillance en vaccinontwikkeling te verbeteren. Hoewel deze experimenten niet expliciet als een GOF-studie werden bestempeld, werden er in een Chinees laboratorium genetische modificaties uitgevoerd die typisch zijn voor GOF-onderzoek.
De experimenten maakten gebruik van een routinematige aanpak voor virusonderzoek in laboratoria die bekend staat als “seriële passage”, waarbij het virus van het ene cel- of diermodel naar het andere wordt gekweekt. Tijdens dit proces kunnen vaak virale mutaties met een grotere overdraagbaarheid of pathogeniciteit worden geselecteerd. De diermodellen zijn ook zorgvuldig gekozen om het virus te reproduceren voor specifieke onderzoeksdoeleinden. We hebben dit in detail uitgelegd in een voorgaand artikel.
Desalniettemin hebben de meest bekende GOF-studies die in China zijn uitgevoerd betrekking op onderzoek naar coronavirussen.
De barrière doorbreken
Vleermuizen zijn bekende dragers van veel virussen. Coronavirussen die vleermuizen als gastheer hebben, infecteren gewoonlijk alleen vleermuizen of wilde dieren, geen mensen. Deze situatie is echter veranderd met de komst van GOF-onderzoek.
In 2015 voerde een team van Chinese wetenschappers GOF-onderzoek uit op een vleermuiscoronavirus bij het WIV, dat verbonden is aan de Chinese Academie van Wetenschappen en onder het bestuur en de controle staat van de Chinese Communistische Partij (CCP).
In dit onderzoek namen de onderzoekers het gen voor het spike-eiwit – de piekvormige structuur op het oppervlak van een virus – van een SARS-achtig vleermuisvirus en plaatsten dit in de ruggengraat van een SARS-virus, het virus dat de eerste pandemie van deze eeuw veroorzaakte.
Het nieuw gecreëerde SARS-achtige virus, gecodeerd als SCH-014-MA15, kon menselijke luchtwegcellen infecteren en een overdracht bewerkstelligen die vergelijkbaar was met die van het SARS-virus. Het heeft ook het vermogen gekregen om zoogdieren zoals muizen te infecteren en met succes longziekten te veroorzaken.
Het WIV heeft ook ander GOF-onderzoek uitgevoerd naar SARS-achtige virussen bij vleermuizen met effectieve resultaten.
Volgens een uitgelekt NIH-verslag uit 2014 experimenteerden WIV-onderzoekers met een natuurlijk vleermuiscoronavirus dat kon binden met menselijke ACE2-receptoren, waardoor de potentie aanzienlijk toenam. Ze gebruikten dit vleermuisvirus om drie nieuwe chimere coronavirussen te ontwikkelen.
De resultaten toonden aan dat deze nieuw gecreëerde coronavirussen in de longen van muizen veel meer virusdeeltjes produceerden – tot wel 10.000 keer meer dan het oorspronkelijke virus.
Bovendien daalde het lichaamsgewicht van de geïnfecteerde muizen snel, vooral bij één nieuwe virusstam, SHC014, wat suggereert dat het gemanipuleerde virus ernstige ziekte veroorzaakte. Lichaamsgewicht wordt vaak gebruikt als een marker voor de gezondheidsstatus van muizen.
Een ander nieuw virus, WIV-16, veroorzaakte geen daling van het lichaamsgewicht, wat mogelijk duidt op een asymptomatische infectie.
Wankel toezicht
In het hedendaagse China, onder het totalitaire CCP-regime, is het publieke toezicht beperkt en is het voor Chinese burgers vaak verboden om hun bezorgdheid te uiten over deze risicovolle biomedische experimenten.
Veel laboratoria in China bestuderen gevaarlijke ziekteverwekkers, maar het gebrek aan transparantie in de openbare veiligheid maakt het moeilijk om te beoordelen hoe deze laboratoria worden beheerd.
Hoewel er goedaardige virussen bestaan, zijn de meeste virussen gevaarlijk in de nabijheid van mensen. Wanneer wetenschappers risicovolle virussen in hun laboratoria hanteren, kan er sprake zijn van wangedrag of het per ongeluk lekken van deze gevaarlijke pathogenen, wat aanzienlijke veiligheidsrisico’s met zich meebrengt voor onderzoekers en omwonenden.
Om de veiligheid van mensen te beschermen, zijn er bioveiligheidsregels opgesteld om deze laboratoria te beheren. Er zijn vier bioveiligheidsniveaus (biosafety levels, BSL’s), waarbij BSL-3 en BSL-4 laboratoria de gevaarlijkste virussen behandelen.
Volgens een onderzoeksrapport uit 2021, gepubliceerd in het Journal of Law and the Biosciences, had China 48 BSL-3 labs en zijn eerste BSL-4 lab op het WIV. China is nog steeds van plan om het aantal BSL-4 labs te verhogen naar vijf tot zeven in 2025.
Hoewel Chinese laboratoria vaak over voldoende technische capaciteit beschikken, worden ze geconfronteerd met een grote uitdaging door de relatief soepele regelgeving op het gebied van bioveiligheid. Er hebben zich verschillende gedocumenteerde laboratoriumlekken voorgedaan in BSL-3 en BSL-4 laboratoria in China.
In 2004 meldde een woordvoerder van de Wereldgezondheidsorganisatie in Peking, Bob Dietz, dat het SARS-virus twee keer ontsnapte uit het Chinese Instituut voor Virologie in Peking, dat gelieerd is aan het Chinese Centrum voor Ziektebeheersing en Preventie.
In juli en augustus 2019 was er een lek in een door de overheid beheerde vaccinfabriek in Lanzhou, waardoor de Brucella-bacterie zich via aerosol verspreidde naar nabijgelegen gemeenschappen en personen.
Brucella aerosoliseert gemakkelijk en kan brucellose veroorzaken, een veel voorkomende veeziekte die kan leiden tot chronische ziekte of de dood bij mensen.
Na het lek bevestigde de gezondheidscommissie van de regering van Lanzhou in september 2020 dat ten minste 3.245 mensen besmet waren. Volgens Global Times, een nieuwsorganisatie in handen van het Chinese regime, was het aantal bevestigde gevallen in december 2020 gestegen tot 10.528.
Het WIV werd in 2003 gebouwd, rond dezelfde tijd als de SARS-uitbraak in China. Lopende projecten in het WIV omvatten onderzoek naar de volgende virussen:
- SARS
- COVID-19
- Ebola: een virus dat ernstige bloedingen en orgaanfalen veroorzaakt en kan leiden tot de dood
- West-Afrikaanse lassavirus: een virus afkomstig van ratten dat zich kan verspreiden naar mensen en de dood kan veroorzaken.
- Krim-Congo hemorragische koorts: een dodelijk, door teken overgedragen virus dat vee treft en op mensen kan overspringen.
Geheime activiteiten bij het WIV omvatten naar verluidt uitgebreid GOF-onderzoek voor militaire doeleinden. De militaire toepassing van GOF-onderzoek, ook wel dual-use onderzoek genoemd, is een belangrijk punt van bezorgdheid.
In een verslag van 2023 van UK Biolabs werd het wettelijk toezicht op onderzoek voor tweeërlei gebruik geëvalueerd. China scoorde nul op 10 in de beoordeling voor het uitvoeren van GOF-onderzoek voor militaire doeleinden. Een lagere score wijst op een inferieure veiligheidsregulering.
Houten Vat Theorie
De riskante aard van GOF-onderzoek zal rationele mensen of beleidsmakers er waarschijnlijk niet van overtuigen om het te steunen in naam van de ontwikkeling van medicijnen of vaccins. GOF is niet de enige methode of de meest efficiënte manier om mensen te beschermen en toekomstige pandemieën te voorkomen.
Er is overvloedig wetenschappelijk bewijs dat goedkope en toegankelijke manieren ondersteunt om de immuniteit te verhogen ter voorbereiding op een pandemie veroorzaakt door een virus of kiem. Deze methoden omvatten het innemen van vitamine D en andere supplementen, een evenwichtig dieet, regelmatige lichaamsbeweging, meditatie en een gezonde mentale toestand.
Dit gezondheidsgedrag kan de natuurlijke immuniteit versterken, waardoor mensen zich beter kunnen verdedigen tegen ziekteverwekkers. Mensen met een robuuste en evenwichtige immuniteit hebben bijvoorbeeld minder kans om getroffen te worden door een verkoudheidsvirus en kunnen snel herstellen als ze toch besmet raken.
Aan de andere kant kunnen mensen met een verzwakte of onevenwichtige immuniteit vatbaarder zijn voor longontsteking en zelfs medische spoedhulp nodig hebben.
Bovendien zijn er minder riskante manieren om geneesmiddelen en vaccins te ontwikkelen.
Om de openbare veiligheid te verbeteren, heeft de NSABB in januari 2023 ontwerprichtlijnen uitgebracht, die een strenger toezicht op GOF-onderzoek in de Verenigde Staten introduceren.
Tijdens een recente hoorzitting van het Amerikaanse Congres op 18 juni 2024 over de oorsprong van SARS-CoV-2 was er veel discussie over de definitie van concrete gegevens die een laboratoriumgerelateerde oorsprong ondersteunen. Er was echter enige consensus over een aantal belangrijke punten:
- De Verenigde Staten zouden geen GOF-onderzoek moeten financieren.
- De Verenigde Staten zouden geen financiële steun moeten geven aan laboratoria die zich niet aan de internationale bioveiligheidsnormen houden.
- Of het nu afkomstig is van een markt of het lab in Wuhan, China draagt de schuld. Volledige transparantie en verantwoording door degenen die in het WIV werken zijn essentieel.
Naast de Verenigde Staten hebben ook regelgevende instanties in andere grote landen, waaronder de European Food Safety Authority (EFSA) en het Public Health Agency van Canada, hun bezorgdheid geuit over GOF-onderzoeken.
In 2022 evalueerden onderzoekers uit Japan en het Verenigd Koninkrijk in een gezamenlijke review de noodzaak van onderzoek met pathogenen met een pandemisch potentieel. Zij concludeerden dat “de risico’s van dergelijk onderzoek duidelijker zijn dan voorheen, terwijl de voordelen minder duidelijk lijken”.
Dergelijk gevaarlijk onderzoek is echter nog steeds gaande in China. Dit omvat het creëren van nieuwe SARS-achtige virussen, het gebruik van SARS-gerelateerde virussen om de overdracht tussen soorten te bestuderen en het isoleren van meer ACE2-afhankelijke virussen uit vleermuizen.
Het voortdurende onderzoek dat wordt uitgevoerd door Chinese laboratoria vormt een aanzienlijk risico op het produceren van meer gevaarlijke virussen of ziekteverwekkers en deze mogelijk vrij te laten in het milieu.
Dit is vergelijkbaar met de “houten vat theorie”, die illustreert dat de capaciteit van een vat niet wordt bepaald door de langste houten planken, maar eerder door de kortste. Met andere woorden, de capaciteit wordt bepaald door de zwakste component.
In de context van wereldwijde veiligheid is het cruciaal om strenge normen te handhaven in sterk gereguleerde landen en tekortkomingen aan te pakken in landen met de laagste normen van medische ethiek en minimale regelgeving. Zeer riskant GOF-onderzoek onder een totalitair regime verhoogt de inzet voor een potentiële wereldwijde ramp.
Opvattingen in dit artikel zijn de meningen van de auteur en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de opvattingen van The Epoch Times. Epoch Health verwelkomt professionele discussie en vriendschappelijk debat.
Gepubliceerd door The Epoch Times (6 juli 2024): Nature Sets Barriers to Risky Viruses, While China’s Gain-of-Function Study Is Breaking Them
