Smeltende arctische permafrost laat oude virussen vrij: moeten we ons zorgen maken?

Dat heeft een team van Franse, Duitse en Russische wetenschappers gedaan is er onlangs in geslaagd nieuw leven in te blazen gigantische virussen die tienduizenden jaren in de bevroren grond van Siberië waren begraven.

Dertien van deze virussen (van de genera Pandoravirus, megavirus, Pacmanvirus, etc.) genomen uit monsters van Siberische permafrost (permafrost in het Frans), kunnen worden "gereanimeerd". De "jongste" van deze Lazarus was 27 jaar oud. En de oudste - een Pandoravirus - 48 jaar geleden benaderd. Het is voorlopig het oudste virus dat weer tot leven is gewekt.

Resultaten die vragen oproepen, zoals de planeet – en het verre noorden – warmt op… Dit is wat deze studie motiveerde, die eerder werk aanvult en een leemte in de beschikbare gegevens opvult.

Bij het ontdooien van permafrost komt organisch materiaal vrij dat millennia lang is ingevroren, waaronder bacteriën en virussen, waarvan sommige zich nog steeds kunnen voortplanten. Hoewel er veel rapporten zijn die de bacteriën beschrijven die in deze bevroren gebieden worden aangetroffen, zijn ze veel beperkter op het gebied van virussen. Dit suggereert ten onrechte dat dergelijke zogenaamde "zombie"-virussen zeldzaam zijn en geen bedreiging vormen voor de volksgezondheid.

Het onderzoek naar deze dertien geesten is een "Preprint", dus de resultaten moeten nog door andere wetenschappers worden onderzocht. Maar zoals de auteurs opmerken, is het al "legitiem om je af te vragen wat het risico is dat oude virusdeeltjes besmettelijk blijven en weer in omloop worden gebracht door het ontdooien van oude permafrostlagen".

Wat weten we tot nu toe echt over de risico's van deze zombievirussen?

venster naar het verleden

Ervan uitgaande dat de verzamelde monsters niet besmet waren tijdens hun extractie, komen de gerecupereerde gigantische virussen letterlijk uit het verleden: meer bepaald van enkele tienduizenden jaren geleden. En we hebben het over verschillende soorten van deze specifieke organismen.

Bovendien is dit niet de eerste keer dat een levensvatbaar virus is gedetecteerd in permafrostmonsters. De studies die de weg vrijmaakten voor dit werk dateren uit 2014, toen voor het eerst gedetecteerd pithovirus, dan een mollivirus een jaar later. De mogelijkheid van dergelijke wederopstandingen is dus reëel… Met welke gevolgen voor fauna en flora – en voor ons?

Alle virussen die tot nu toe in dergelijke monsters zijn gevonden, zijn gigantische DNA-virussen beïnvloeden (naar de huidige stand van kennis) alleen amoeben (eencellige organismen). Ze verschillen dus sterk van "klassieke" virussen (met een veel kleiner genoom), die bijvoorbeeld zoogdieren treffen, en het is zeer onwaarschijnlijk dat ze een gevaar vormen voor de mens.

Als een van deze gigantische amoebe-infecterende virussen, genaamd Acanthamoeba polyphaga mimivirus, Was geassocieerd met longontsteking bij de mens, is de oorzakelijke relatie tussen de twee niet vastgesteld. Virussen gekweekt uit permafrostmonsters lijken dus zelf geen bedreiging te vormen voor de volksgezondheid. Maar zij zijn niet de enigen die deze bevroren bodems sinds de prehistorie bevolken: er zijn ook entiteiten waarvan we weten dat ze gevaarlijk zijn voor onze soort.

Zorgwekkend is dat het ontdooien van permafrost de lichamen van mensen die al tientallen jaren, zo niet eeuwen dood zijn, kan bevrijden van een besmettelijke ziekte. die de veroorzakende ziekteverwekkers de mogelijkheid om terug te keren. En epidemieën ontbreken niet in de geschiedenis...

Degenen die wetenschappers het meest zorgen baren, worden paradoxaal genoeg in verband gebracht met de enige menselijke ziekte die dankzij vaccinatie wereldwijd is uitgeroeid: pokken. De herintroductie ervan, vooral in moeilijk bereikbare gebieden, zou kunnen leiden tot een wereldwijde gezondheidsramp. Er is echter 300 jaar oud bewijs van een pokkeninfectie ontdekt in lichamen begraven in Siberië...

Gelukkig zijn dit slechts "gedeeltelijke genetische sequenties", dat wil zeggen fragmenten van het DNA van het virus die te beschadigd zijn om nog iemand te kunnen infecteren. Het pokkenvirus overleeft echter goed wanneer het onder goede omstandigheden wordt ingevroren bij -20°C, maar alleen voor een paar decennia – geen eeuwen.

Ook de Spaanse griep riep de nodige vragen op. In de afgelopen twee decennia hebben wetenschappers inderdaad de lichamen opgegraven van mensen die een eeuw geleden door deze pandemie werden weggevaagd en begraven in de permafrost van Alaska en Spitsbergen, Noorwegen. Het genoom kon worden gelezen (gesequenced), maar het griepvirus zelf kon niet in het laboratorium worden "gekweekt" (opgewekt) uit de weefsels van de overledene. Griepvirussen kunnen in de vriezer zeker een jaar overleven, maar waarschijnlijk niet enkele decennia.

[Bijna 80 lezers vertrouwen op de nieuwsbrief van The Conversation om de belangrijkste problemen van de wereld beter te begrijpen. Schrijf je vandaag nog in]

Bacteriën kunnen een groter probleem zijn

Hoewel virussen op dit moment geen grote bedreiging lijken te vormen, kunnen andere soorten ziekteverwekkers, zoals bacteriën, echter meer problemen opleveren.

In de loop der jaren zijn verschillende onverwachte uitbraken van miltvuur (of miltvuur) veroorzaakt door Bacillus anthracis, hebben met name in Siberië plaatsgevonden. Deze bacterie kan onze soort infecteren en is vooral gevaarlijk voor herbivoren en vee.

Zo vond er in de zomer van 2016 een bijzonder ernstige epidemie plaats in het autonome district Yamalo-Nenets en leidde tot de dood van 2 rendieren. Deze epidemie viel samen met een bijzonder hete episode in het verre noorden van Rusland... De geprefereerde verklaring is dat de ziekteverwekker vrijkwam na het ontdooien van het karkas van een dier dat was gestorven door steenkool tot dan toe gevangen in de permafrost. Naast de rendieren moesten enkele tientallen bewoners in het ziekenhuis worden opgenomen en stierf een kind.

Oude miltvuur-hotspots geïdentificeerd die van invloed zijn op rendieren in Siberië dateren uit 1848. Tijdens deze epidemieën is het vaak de consumptie van dode dieren die de mens ziek heeft gemaakt.

Er zijn andere hypothesen om deze epidemieën te verklaren, zoals het stopzetten van de miltvuurvaccinatie en de overbevolking van rendieren.

Gevaarlijk voor de bevolking op lokaal niveau, zouden miltvuurepidemieën veroorzaakt door het ontdooien van de permafrost niettemin geen ernstige gevolgen moeten hebben op mondiaal niveau: miltvuurinfectie van herbivoren blijft wereldwijd gebruikelijk. Het is daarom onwaarschijnlijk dat ze een pandemie veroorzaken.

Heropleving van oude weerstanden?

Een andere zorg is of antimicrobieel resistente organismen in het milieu terecht kunnen komen door het ontdooien van oude bodems.

Veel studies hebben aangetoond dat resistentiegenen (tegen antibiotica etc.) kunnen zijn gedetecteerd in permafrostmonsters. Deze genen, die bacteriën aan elkaar doorgeven, zorgen ervoor dat ze resistent worden tegen antibiotica. Dit is niet verwonderlijk, aangezien veel van dergelijke genen zijn geëvolueerd van organismen die in de bodem leven.

Het milieu, met name op rivierniveau, is al sterk besmet met verschillende resistentie-organismen en genen. Het is daarom twijfelachtig of de bacteriën die de permafrost hebben overleefd de situatie op dit niveau zullen veranderen, vooral omdat de weerstanden die gisteren nuttig waren, vandaag niet noodzakelijkerwijs nuttig zijn...

Bemoedigende cijfers, maar die ons er niet van weerhouden voorzichtig te zijn. Elke nieuwe studie brengt nieuwe soorten virussen aan het licht die in staat zijn om de tijd te weerstaan, gevangen in bevroren bodems - wat ons aanmoedigt om waakzaam te blijven, zonder te vervallen in rampscenario's die nog geen wetenschappelijk feit heeft aangewakkerd. .

Paul Hunter, hoogleraar geneeskunde, Universiteit van East Anglia

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder Creative Commons-licentie. Lees deorigineel artikel.