Dit artikel werd oorspronkelijk gepresenteerd op Bekend tijdschrift.
Een dodelijke, ongeneeslijke ziekte die lijkt op de gekkekoeienziekte verspreidt zich onder hertensoorten in Noord-Amerika en begint zich over de hele wereld te verspreiden. Voor het eerst geïdentificeerd in een kudde muilezelherten in gevangenschap in Colorado in 1967, is chronische wasting disease (CWD) nu aangetroffen bij in gevangenschap levende en wilde muilezelherten, witstaartherten, elanden, elanden en rendieren. De soort is aangetroffen in 32 landen en heeft de internationale grenzen overschreden, onder meer naar Canada, Zuid-Korea en Noorwegen.
Het is nog niet bewezen dat de ziekte – veroorzaakt door een kwaadaardig eiwit dat bekend staat als prion – mensen infecteert, hoewel de angst blijft bestaan. Maar zelfs als dat nooit gebeurt, zou CWD grote aantallen herten kunnen doden en mogelijk individuele populaties kunnen verwoesten. Natuurbeheerorganisaties kunnen op hun beurt strengere jachtregels opleggen, en de angst voor besmet vlees zou potentiële jagers kunnen afschrikken, wat gevolgen zou hebben voor de hertenjachtindustrie ter waarde van ongeveer 23 miljard dollar in de Verenigde Staten.
Sinds de opkomst van CWD hebben wetenschappers gewerkt aan het begrijpen van de ziekte en hoe deze onder controle kan worden gebracht. In de loop der jaren zijn er drie potentiële mitigatiestrategieën naar voren gekomen, maar elk kent aanzienlijke uitdagingen. Nicholas Haley, een veterinair microbioloog aan de Midwestern University in Arizona, was in 2015 co-auteur van een review over chronische verspillingsziekte. Jaaroverzicht van dierlijke biowetenschappen en werkt sindsdien aan het probleem. Bekend tijdschrift sprak met Haley over de opties en of we de ziekte ooit zouden kunnen beheersen.
Dit gesprek is aangepast voor lengte en duidelijkheid.
Wat is een prionziekte?
CWD wordt niet veroorzaakt door een bacterie of virus, maar door een natuurlijk voorkomend eiwit in onze cellen dat vervormd is geraakt.
Een roman van Kurt Vonnegut Kattenwieg beschrijft de ontdekking van een nieuwe vorm van ijs, ijs-negen, dat zelfs bij kamertemperatuur vast is. Wanneer ijs-negen in het boek water raakt, dwingt het al het andere water om op dezelfde manier te kristalliseren, totdat al het water op aarde bevroren is. Dit is wat er in het lichaam gebeurt. Het dier wordt blootgesteld aan het prion, meestal door het in te nemen, en overal in het lichaam waar het prion een normale versie van zichzelf tegenkomt, overtuigt het abnormale eiwit het normale eiwit om deze verkeerd gevouwen vorm aan te nemen.
Dit is vooral gevaarlijk voor het centrale zenuwstelsel, omdat deze eiwitten zich kunnen ophopen tot plaques die de cel doden. Uiteindelijk sterven er voldoende cellen af om aandoeningen van het zenuwstelsel te veroorzaken. Het dier begint zich vreemd te gedragen en sterft uiteindelijk.
Ondertussen kan een ziek dier prionen naar andere dieren verspreiden via zaken als speeksel, urine of uitwerpselen. Prionen zijn zeer winterhard en kunnen op planten of in de grond blijven bestaan totdat een ander dier langskomt en ze opeet.
Kunnen we alle zieke dieren gewoon doden voordat ze de ziekte verder verspreiden?
Helaas werkt het alleen echt als het vroeg genoeg wordt gedaan. Het is als een bosbrand: hoe eerder u deze blust, hoe groter de kans dat de brand zich niet verder verspreidt. Maar als je CWD een tijdje laat doorwerken, zal het ruimen waarschijnlijk niet werken.
De staat New York voerde bijvoorbeeld in 2005 een grote ruimingsoperatie uit in Oneida County, nadat voor het eerst vijf of zes CWD-positieve herten waren geïdentificeerd. Het lijkt te hebben gewerkt, en de staat test nog steeds dieren op de ziekte om te proberen deze uitbraken vroegtijdig op te sporen.
Maar toen natuurbeheerders probeerden plaatselijk te ruimen in Colorado, leek dit geen langetermijneffect te hebben op CWD, mogelijk omdat het besmettelijke eiwit al zo lang in het gebied aanwezig was dat het zichzelf in wezen in het landschap verbrandde. Het eiwit is ontzettend stabiel en kan jarenlang in de bodem blijven bestaan. Het kan ook zijn dat nieuwe, zieke herten vanuit nabijgelegen populaties naar het nu leegstaande gebied zijn verhuisd. Herten vertonen pas symptomen in de latere stadia van de ziekte, maar zullen het prion waarschijnlijk enige tijd daarvoor in het milieu afgeven.
Dus als het ruimen echt alleen effectief is in de vroege stadia, zijn er dan andere strategieën die kunnen helpen op plaatsen waar CWD al “ingebakken” is?
Mijn werk is vooral gericht op het fokken van dieren die resistent zijn tegen CWD. Niet het genezen van de ziekte, maar het vinden van dieren die niet zo snel ziek worden. Wij werken samen met een hertenboerderij die wordt gebruikt voor de jacht. Ze hebben verschillende eigendommen, die ongeveer 600 tot 800 herten vertegenwoordigen, waar CWD gebruikelijk is geworden. We identificeerden daar voor het eerst CWD in 2014, en binnen een paar jaar had een hert op een van die terreinen een kans van 60 tot 70 procent om positief te testen op CWD.
We hebben ook genetische tests op dieren gedaan. We ontdekten dat ongeveer 80 tot 90 procent van de herten een bepaalde genetische variant, of allel, van het prioneiwit heeft, dat ongelooflijk vatbaar lijkt voor infecties. Maar dat is slechts één op de vijf mogelijke allel bij herten. En sommige allelen lijken beter bestand tegen CWD dan andere.
Waarom?
Het is als een slot en een sleutel. Het besmettelijke CWD-prion is een zeer goede sleutel voor dat ene, veel voorkomende slot, maar met verschillende allelen is het slot subtiel anders en werkt de sleutel niet goed. We leren echter nog steeds hoe het allemaal op elkaar inwerkt.
Na verloop van tijd begonnen we ons te concentreren op twee verschillende ‘goede’ allelen. Ik denk dat ons uiteindelijke doel is om kunstmatige inseminatie en andere fokpraktijken toe te passen totdat we een populatie dieren hebben met alleen maar goede allelen, waarbij we degenen waarvan we weten dat ze verschrikkelijk zijn, elimineren.
Zou het hebben van alleen dieren met goede allelen de verspreiding stoppen?
Het zou het haalbaar kunnen maken. Dieren met die goede genvarianten hebben aanzienlijk minder kans om CWD te krijgen, maar zijn waarschijnlijk niet volledig immuun. We hebben meer dieren met goede varianten op de boerderij gezet en we kunnen zien dat minder van hen besmet lijken te zijn tegen de tijd van de jacht – op één terrein waar we veel selectief gefokte herten hebben geïntroduceerd, hebben we geen positief geval gevonden in de afgelopen twee, zo niet drie jaar.
Selectief fokken zou dus kunnen werken als vaccin tegen Covid: het is nog steeds mogelijk om een doorbraakinfectie te krijgen, maar het heeft een enorme impact gehad op het vertragen van de ziekte en het minimaliseren van de overdracht. En op dat moment zijn er misschien managementtools die we kunnen gebruiken om het op nul te houden. Als het vijf jaar duurt voordat deze zeer resistente dieren ziek worden, maar ze in het derde jaar allemaal worden opgejaagd, dan zullen we bijvoorbeeld geen CWD meer hebben.
Kan selectief fokken werken voor wilde dieren, en niet alleen voor dieren in gevangenschap?
Dat is een hele goede vraag. Dit type selectie komt van nature voor bij wilde dieren – natuurlijke selectie zal in de loop van de tijd de voorkeur geven aan resistente dieren – maar het gaat veel langzamer. Ik kon de vrijlating van in gevangenschap gefokte dieren zien plaatsvinden in gecontroleerde situaties, bijvoorbeeld wanneer CWD de lokale bevolking volledig heeft weggevaagd. Maar als ze maar een paar dollar in het landschap zouden steken, zouden hun genen vrij snel verwateren.
En terwijl daar Zijn precedent voor het fokken van dieren op boerderijen en het vrijlaten ervan in het wild, zijn veel natuurprofessionals er fel tegen. Ze willen wilde populaties in het wild houden. Het introduceren van herten op de boerderij zou de boerderij op de een of andere manier bederven. En dat is iets dat niet kan worden teruggegeven. Ik begrijp dat perspectief. In plaats daarvan vestigen veel natuurmensen meer hoop op vaccinonderzoek.
Ik weet dat we vaccins tegen virussen hebben, maar is het mogelijk om een eiwitvaccin te maken?
Wij zijn al aan het werk. Het Covid-vaccin is specifiek tegen het spike-eiwit van bijvoorbeeld het Covid-19-virus, niet tegen het virus als geheel. En prionen zijn slechts andere eiwitten. Het vaccin zou dus theoretisch kunnen werken door antilichamen aan te maken die zich aan het prioneiwit kunnen binden, waardoor het lichaam het kan herkennen en elimineren.
Maar het probleem met chronische verspillingsziekte is dat, in tegenstelling tot Covid, er van nature al een gezonde versie van het problematische eiwit in ons lichaam aanwezig is. Proberen een vaccin te ontwikkelen dat zich kan richten op de ongezonde versie van het eiwit zonder je gezonde cellen aan te vallen, is een uitdaging.
De manier waarop de ziekte in het lichaam werkt, kan het ook moeilijk maken om een vaccin te maken. Onderzoekers in Wyoming deden enkele vaccinproeven en ontdekten dat wanneer elanden worden geïnjecteerd met een bepaald experimenteel vaccin, ze sneller ziek worden.
Wat wij denken dat er gebeurd is, is dit: witte bloedcellen zullen op natuurlijke wijze de indringers doden en de overblijfselen terugbrengen naar de lymfeklieren om het lichaam te leren wat ze gezien hebben en de verdediging te activeren. Het verkrijgen van het vaccin kan dit proces versnellen door witte bloedcellen beter te maken in het detecteren en vangen van indringers.
Maar het probleem is in dit geval dat de witte bloedcellen het prion niet kunnen vernietigen nadat ze het hebben opgepikt. Het was nog steeds besmettelijk. Het enige wat ze dus deden was het prion sneller op een plek brengen waar het zich kon verspreiden, zoals mieren gif terugbrengen naar het nest en het naar anderen verspreiden.
Dit betekent niet dat het onmogelijk zou zijn dat vaccins werken, en er zijn groepen die aan dit probleem werken. Ik wil optimistisch zijn. Ik heb er gewoon bedenkingen bij.
En zelfs als we een effectief vaccin krijgen, zouden we ook een goede manier moeten bedenken om het te distribueren. Het zou onpraktisch zijn om de injectie bij wilde dieren te gebruiken. In het oosten van de Verenigde Staten wordt een vaccin tegen hondsdolheid gebruikt dat uit vliegtuigen kan worden gedropt. Hypothetisch gezien zou zoiets voor CWD kunnen werken. Maar er zijn veel dingen die we moeten overwinnen.
Wat zijn volgens u in het algemeen de vooruitzichten op het gebied van het beheren en controleren van CWD?
Veel hangt af van hoe mensen reageren. Helaas zijn de reacties van de landen verschillend. Sommigen nemen het heel serieus, maar sommige landen proberen de zaken onder het tapijt te vegen. Ik verwacht dat dit binnen ons leven in elke staat van de Verenigde Staten zal zijn, behalve Hawaï.
En dan wat? Denk je dat dit uiteindelijk zal verdwijnen? Of zullen we er gewoon mee moeten leven?
Ik denk dat het net als Covid zal zijn. Het zal nooit verdwijnen. Over honderd jaar zal het misschien niet zo’n groot probleem meer zijn, maar het zal er nog steeds zijn.
En duimen dat hij nooit tegen mensen aan springt?
Ja, nou, kruis je vingers.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in Knowable Magazine, een onafhankelijke journalistieke onderneming van Annual Reviews. Meld u aan voor de nieuwsbrief.